光电编码器技术指标测量方法地研究.pdfVIP

2000年第14卷专刊 ||芦北工学魔■试技木学报 C01．14Mort02000 光电编码器技术指标测量方法的研究 姜涛王燕飞于正林张立中曹国华 长春光学精密机械学院(130022) 擅耍一光电编码器的输出信号是一系列高频脉冲，井且非TTL电平，用常规方法不宜正确检测， 本文提出了一种简单、实用的检测方法．采用常规器件能够有效地检测出光电编码器的各项技术 指标，实践证明方法有效、可行。 关t词一光电编码器上升时间下降时间相位差占空比波形误差 光电编码器是一种基于圆光栅莫尔条纹检测原理的转速、转角精密测量装置，分为绝对 式编码器和相对式编码器。本文讨论的方法主要是针对相对式编码器。就每转输出1024个 脉冲，最高转速3000r／m的编码器．其输出脉冲的频率为51．2KHz，用常规的A／D采集方法 不易实现对其波形幅值、上升时间、下降时闯等技术指标的精确测量。 1．信号高电平vH、低电平vL的酒量； 田1、输出电压v。、u的 A相、B相的输出信号作为输入信号，接电压比较器的同相输入端；由单片机系统通过 扩展的D／A转换器输出一路幅值可变的参考电压，接电压比较器的反向输入端；比较器的输 出作为反馈信号输入单片机系统。参考电压值的不同造成比较器输出的不同，通过改变参考 电压并测量比较器的输出，就可测得v。、V。。测量过程如下：参考电压从OV开始增加，A 相输出接比较器同相输入端。开始，比较器输出为高电平，随着参考电压的升高，当比较器 的输出刚开始变为脉冲信号，即刚出现低电平时，表明参考电压稍大于A相脉冲的低电平， 此时D／A转换器的给定值即与A相输出脉冲低电平接近，考虑D／A转换器的分辨率、电压比 较器的精度．可求得A相输出脉冲的低电平v。继续升高参考电压，当比较器输出的脉冲 信号刚变成低电平时，表明参考电压稍大于A相脉冲的高电平，此时D／^转换器的给定值即 与A相输出脉冲高电平接近．考虑D／A转换器的分辨率、电压比较器的精度，可求 得A相输出脉冲的高电平Vo。B相高、 低电平的测量方法与A相类似。 ‘收稿日期：2000-03-23 212 华北工学院测试技术学报 2000年6月 测量电路如图2所示， 其中：v2=vL+o．1(VH—VL) 控制端 V】=VL+0．9(VH-VL) 由单片机系统扩展的D／A 转换器输出基准电压值vl，v： ，被测编码器的一相输出信号分 别接比较器ul、u2的同向端、 反向端，两比较器的输出接一或 门，或门的输出作为开门信号与 高频脉冲相或。或门输出高电平， 计数器停止计数：或门输出低电平， J、 向凝脒丹 计数器开始计数。另外，由单片机 VH 系统通过I／0口输出一个控制信号， Vl 控制计数器的启、停。通过计高频 V 脉冲的个数，就可测出上升时闻T， V2 ／ ＼ 、下降时间L。 蛭 ／l ≯ 、 0 测量过程如下：用单片机系统的 J 一个I／0口检测被测编码器的一 V02 相输出信号，当检测到该信号由高到 低的跳变后．先清零计数器，然后打 0 开计数器控制端，准备计数，由于此 V01． 时两比较器的输出信号经逻辑或后输 出高电平，所以此时并不计数。当编