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單周期PILZ皮爾茲編碼器及其誤差實時校正
光電軸角PILZ編碼器是應(yīng)用范圍zui廣、測角精度僅次于激光技術(shù)的角位移傳感器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事及航空航天技術(shù)中，高精度、小型化是其主要發(fā)展方向之一。基于莫爾條紋技術(shù)的光電PILZ編碼器，在信號提取過程中，由于光的衍射作用，必然會產(chǎn)生大量諧波分量，同時光柵盤的偏心及主軸晃動都會對信號的精度產(chǎn)生嚴重影響，需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計和處理措施，對于小結(jié)構(gòu)PILZ編碼器，幾乎是不可能的。

單周期PILZ皮爾茲編碼器及其誤差實時校正
目前，小結(jié)構(gòu)PILZ編碼器的研究主要集中在編碼方式、引進激光技術(shù)及新方法新原理的應(yīng)用等方面。PILZ提出一種利用偏心圓運動軌跡提取軸角位移信息的方法，一周只輸出一個周期的信號，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，軸角位移信息以簡諧函數(shù)形式輸出，不含諧波分量，對徑讀數(shù)的方式很好地抑制了主軸晃動等因素的影響，為高倍細分提供了條件。普通高倍細分一般zui高只能到1000左右，特殊用途特殊場合，例如小角度“角度基準”測量中，可到兩萬細分。本系統(tǒng)采用基于A／D轉(zhuǎn)換的幅度分割法，利用PILZ編碼器信號的正交性質(zhì)，用12位A／D在全周范圍內(nèi)實現(xiàn)13位即8192倍細分，接口簡單、實用性強。另一項主要工作是將相關(guān)函數(shù)應(yīng)用到PILZ編碼器的誤差實時校正技術(shù)中。高精度PILZ編碼器離不開誤差校正技術(shù)，通常措施是在結(jié)構(gòu)上采取復(fù)雜、特殊的設(shè)計，抑制或減少誤差源的作用，精心調(diào)試、裝配完畢后再根據(jù)誤差曲線進行逐點或逐段補償。本文提出的誤差實時校正方法，引進載波調(diào)制技術(shù)，根據(jù)PILZ編碼器信號的互相關(guān)特性，實時動態(tài)地監(jiān)測出PILZ編碼器的誤差變化量，并對其進行校正。單周期PILZ編碼器結(jié)合誤差實時校正技術(shù)，實現(xiàn)了Φ22×25的13位PILZ編碼器，其體積遠遠小于同等位數(shù)的傳統(tǒng)PILZ編碼器，是目前接觸到的zui小的13位PILZ編碼器，并仍有很大的壓縮空間。單周期PILZ編碼器作為基于莫爾條紋技術(shù)的光電PILZ編碼器在小結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的補充和完善，有著廣泛的應(yīng)用前景。為有效減小單周期PILZ編碼器體積、重量并滿足高位數(shù)單周期記憶的要求，設(shè)計了輕量化式單周期光電PILZ編碼器。

單周期PILZ皮爾茲編碼器及其誤差實時校正
單周期PILZ編碼器采用式矩陣碼盤設(shè)計，將PILZ編碼器的碼設(shè)計在齒輪上，減小了以往式單周期PILZ編碼器的多級碼盤結(jié)構(gòu)和齒輪結(jié)構(gòu)；采用多級齒輪串行結(jié)構(gòu)，縮小了單周期PILZ編碼器齒輪的高度，便于安裝、結(jié)構(gòu)簡單。設(shè)計的14位超高位數(shù)式單周期光電PILZ編碼器，外形尺寸為φ60mm×20mm,圈數(shù)為214=16 384圈，實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)的記憶功能，具有圈數(shù)記憶位數(shù)高、重量輕的特點。