DBS36E-BBAP01024偏心對光電編碼器精度檢測DFS60B-S4EB00100

DFS60B-S4EB00100為了在高溫環境下測量角位移,研制了一種基于光纖的耐高溫增量式光電編碼器。針對高溫工作環境提出利用耐高溫的光纖傳輸光,在常溫環境中采用FPGA處理增量式編碼器的電信號,并通過USB傳輸角度信息;分析光源光束準直度對光電編碼器的影響,提出采用LED凸透鏡光纖耦合的方式獲得平行光;后,使用自準直平行光管和23面體檢測精度,并對比LED凸透鏡耦合方式和直接耦合方式的精度。實驗結果表明:該系統在100℃的高溫環境下工作正常,編碼器頭部外型尺寸為62 mm×42 mm,分辨力為0.3″,精度3σ=13.55″;與LED直接耦合方式相比精度提高了20.8%,滿足高溫環境下角位移測量的需求。光電編碼器是一種集光、機、電于一體的高分辨力角位移傳感器,它以光電轉換技術為核心,輸出與角位置信息相對應的角度代碼來實現角位移的測量,廣泛應用于航空航天、工業控制等領域。光電編碼器主要可分為增量式和式兩種。式編碼器的每一個角度位置對應的數字碼,不存在調*,具有體積小,精度高,穩定可靠等優點。隨著科學技術的進步,對式編碼器的精度要求越來越高,而目前大多數檢測裝置只能實現精度的單一檢測,效率低,操作復雜。因此,研究集動、靜態檢測于一體、高精度、高效率的自動檢測裝置具有重要意義和使用價值。在參考國內外相關文獻的基礎上,研究了國內外光電編碼器的發展現狀,相關的檢測方法和檢測裝置;分析了式編碼器動、靜態誤差的來源和誤差數據的處理方法;建立了以永磁同步電機和FPGA數據采集系統為核心的自動檢測裝置;采用永磁同步電機與伺服放大器的組合代替了傳統的步進電機轉臺,設計了以STM32F4為核心的控制器硬件電路,通過光耦隔離、差分驅動器、放大電路等設計,結合HAL庫函數編程方法,實現了轉臺的速度和位置控制,可以滿足小型式編碼器的動、靜態精度檢測要求。以Xilinx公司的Spartan-ΙΙΙ系列的XC3S400芯片為核心,設計了編碼器數據采集和與上位機通信的接口電路。實現了高速準確的數據采集工作,通過USB與上位機的數據傳輸,可以在計算機上完成大量的數據處理工作。運用本文設計的自動檢測裝置,進行了編碼器的精度檢測實驗,證明其可以完成16位以下小型式光電編碼的精度自動檢測。在保證檢測結果準確度的基礎上,提高了檢測效率,將檢測時間縮短了3-5倍,在編碼器大批量的生產和研制中具有重要意義。

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DFS60B-S4EB00100輪的運動平臺,可以在不組裝任何轉向機構的情況下,通過控制各個輪子的輪速和轉向實現運動平臺在各個方向上的移動。研究探討了運動平臺的組裝搭建,對其運動原理進行了分析,得出合理的控制方式,有利于運動平臺的實現。 

1062786    DBS50E-S5AP01000                                            
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