光电位移信号新型细分方法及系统设计

• 作者: 李舒航 马庆林 高旭 高阳
• 来源期刊: 电子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 位移测量 倍频/细分 光电信号 分辨力
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 2575-2581
• 页数: 7页
• 分类号: TP394.1
• 字数: 5536字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2019.12.017

摘要

为提高光电轴角编码器的分辨力,提出一种新型莫尔条纹信号细分方法并建立基于FPGA的光电位移信号倍频系统.根据理想莫尔条纹光电信号的数学模型,利用多倍角正余弦信号的函数性质,将原始莫尔条纹信号推导为n倍频的高阶信号;由幅值细分理论,离线建立基于高阶正余弦信号的高分辨力幅值细分查找表;根据增量式、绝对式光电编码器的不同功能,分别阐述了应用该幅值细分查找表实现编码器高分辨力的倍频技术;同时又指出本文细分方法应用的约束条件.最后,以直径为40mm,分辨率为2500P/R的欧姆龙E6B2-CWZ6C增量式光电编码器为实验对象,在转速范围200～ 3000rpm的同步电机驱动下,编码器输出波形频率范围约为8.3kHz～125kHz,在基于频率为10kHz的模拟输入信号下,采用本文细分方案设置四倍频设计实验,该系统可以快速将频率增加到原来频率的4倍;同时,基于4倍频原理设计了128倍频实验,并进行实验验证,同样得到该系统可以快速增加到输入频率的128倍.该设计方法及系统与传统细分方法相比较,具有开发周期短、集成度高、模块化、速率快等特点.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高旭	长春理工大学光电工程学院	10	37	3.0	6.0
2	李舒航	长春理工大学光电工程学院	2	10	1.0	2.0
3	马庆林	长春理工大学光电工程学院	2	10	1.0	2.0