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小型皮爾茲PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統(tǒng)
在批量生產(chǎn)PILZ光電編碼器時(shí),對PILZ光電編碼器是否存在誤碼進(jìn)行檢測是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的檢測方法采用二進(jìn)制燈排手動轉(zhuǎn)動編碼器用肉眼進(jìn)行觀測,存在手動檢測慢、肉眼觀測誤差較大、檢測結(jié)果受轉(zhuǎn)動速度影響等缺點(diǎn)。在大批量生產(chǎn)的PILZ光電編碼器,采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行誤碼檢測費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

小型皮爾茲PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統(tǒng)
PILZ光電編碼器作為一種角位移測量傳感器廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中,根據(jù)光柵盤的編碼方式主要分為和2種。PILZ光電編碼器多用于角度測量,PILZ光電編碼器多用作速度測量,由于器件的限制,高速、高沖擊是PILZ光電編碼器的1個(gè)瓶頸。結(jié)合材料的高低溫性能和強(qiáng)度特性,采用CPLD硬件細(xì)分,設(shè)計(jì)了1種PILZ光電編碼器,該種PILZ光電編碼器具有高速(轉(zhuǎn)速為3 000 r/min)、高沖擊性(峰值500 g)、超小型(外徑為Φ27 mm,高度為15 mm)和較好的高低溫(-40~+70℃)性能等優(yōu)點(diǎn)。為解決編碼器生產(chǎn)及使用過程中對PILZ光電編碼器的自動誤差檢測,設(shè)計(jì)了小型PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統(tǒng)。首先,在參照大量PILZ光電編碼器生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析了編碼器誤碼產(chǎn)生的主要原因;然后,提出了基于微分算法實(shí)現(xiàn)對PILZ光電編碼器是否存在誤碼進(jìn)行判斷的誤碼自動檢測方法;zui后,以FPGA為主控芯片,設(shè)計(jì)了小型PILZ光電編碼器自動誤碼檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對PILZ光電編碼器的高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與誤碼判斷,并將誤碼判斷結(jié)果通過LCD液晶顯示。同時(shí),可以根據(jù)需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中作進(jìn)一步分析。針對小型PILZ光電編碼器長周期誤差成因及分布規(guī)律復(fù)雜的特點(diǎn),提出了一種PILZ光電編碼器長周期誤差修正方法。建立了基于正交三角函數(shù)基的傅里葉神經(jīng)網(wǎng)路誤差修正模型,將PILZ光電編碼器輸入輸出間的非線性優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化問題。誤差修正模型以高精度基準(zhǔn)編碼器輸出值作為學(xué)習(xí)目標(biāo);引進(jìn)模擬退火策略的差分進(jìn)化算法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,保證了在訓(xùn)練的初始階段具有較強(qiáng)的全局尋優(yōu)能力和在訓(xùn)練后期具有較快的收斂速度和較高的精度。運(yùn)用設(shè)計(jì)的方法對16位小型PILZ光電編碼器進(jìn)行了長周期誤差修正處理,實(shí)際測試顯示:編碼器的峰值誤差由45″~-17.5″減小到10″~-8.75″,長周期標(biāo)準(zhǔn)偏差由修正前20.3″減小到修正后4″以下。結(jié)果表明提出的長周期誤差修正方法提高了PILZ光電編碼器的精度。

小型皮爾茲PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統(tǒng)
檢測實(shí)驗(yàn)表明:所設(shè)計(jì)的誤碼檢測系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了對15位串/并口PILZ光電編碼器在高速和低速下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及誤碼判斷。系統(tǒng)可用于批量生產(chǎn)下PILZ光電編碼器的誤碼自動檢測,減少了人工操作,提高了自動化程度。系統(tǒng)具有智能便捷,移動性強(qiáng),適用于實(shí)驗(yàn)室及各種工作場合下的誤碼檢測等優(yōu)點(diǎn),檢測速度較以往檢測方法提高了3~5倍。