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基于三角函数的正弦波编码器信号处理技术研究
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l 匐 似
基于三角函数的正弦波编码器信号处理技术研究
Study on signal processing technology of sinusoidal encoder based on
trigonometric function
孙名佳,林剑峰,曹文智,马晓波
SUN Ming-jia,LIN Jian—feng,CAO Wen.zhi,MA Xiao.bo
(沈阳机床(集团)有限责任公司,沈阳110142)
摘 要:介绍了正弦波编码器工作原理和输出信号特点。给出了基于三角函数的正弦波编码器信号处理
算法,包括旋转方向判断算法和编码器A项信号相位算法。应用Matlab编写了该算法的计算程
序,并应用于实际机床位置采集中,得出了相对位置曲线,验证了该算法的正确性。
关键词:正弦波编码器;位置检测;机床
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1 009-01 34(201 4)01(I-)-0009-04
Doi:1 0.3969/J.issn.1 009-01 34.2014.01(E).O4
0 引言 周期数不同。该组信号可用于矢量控制中磁通位
置的检测。
数控机床伺服驱动的控制系统需要用测量装
置为位置和速度控制单元提供反馈信息。检测装 圈
置的性能对伺服电机的定位精度和速度稳定性等
二 _ _ 十+
有决定性影响,因此精密的检测装置是数控机床
加工精度的重要保证…。 p 早
目前数控机床上常用的位置检测装置为光电 A
编码器和光栅尺,输出信号通常为1Vpp正弦波信
B 增漂信号
号。本文介绍了增量式1Vpp正弦波编码器输出信
号特点和工作原理,给出了基于三角函数的信号 l 量苎璺堡兰 l-
处理算法,不需要细分电路等专门的处理电路,
通过软件程序即可得出位置信号。 图1 增量式正弦波编码器各输出信号波形图
1正弦波编码器输出信号及原理 2正弦波编码器信号处理算法
用于伺服控制的增量式正弦波编码器的接口 目前常见的正弦波编码器信号处理方式是采
信号一般包括:A、B、R、C、D,如图1所示, 用细分电路将A、B两项正弦波信号细分成方波信
及其反向信号 、 、 、 、 。其中: 号,之后通过计数电路等方法获得位置信号。这
1)A、B为正弦增量信号,输出幅值为1Vpp 种方法可以通过高倍数的细分获取较高的位置精
的正弦波,两信号波形相同,相位相差90。电角 度口】;或者采用正弦波编码器集成处理板卡,如海
度。A超前B和B超前A分别代表编码器的两个旋转 德汉的IK220等,也可获得高精度的位置信号。
方向,具体对应关系按实际情况而定。编码器旋 上述两种方法技术成熟,精
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