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單周期PILZ皮爾茲編碼器及其誤差實(shí)時(shí)校正
光電軸角PILZ編碼器是應(yīng)用范圍zui廣、測(cè)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?；谀獱枟l紋技術(shù)的光電PILZ編碼器，在信號(hào)提取過(guò)程中，由于光的衍射作用，必然會(huì)產(chǎn)生大量諧波分量，同時(shí)光柵盤的偏心及主軸晃動(dòng)都會(huì)對(duì)信號(hào)的精度產(chǎn)生嚴(yán)重影響，需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和處理措施，對(duì)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(shí)時(shí)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(jìn)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(yùn)動(dòng)軌跡提取軸角位移信息的方法，一周只輸出一個(gè)周期的信號(hào)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，軸角位移信息以簡(jiǎn)諧函數(shù)形式輸出，不含諧波分量，對(duì)徑讀數(shù)的方式很好地抑制了主軸晃動(dòng)等因素的影響，為高倍細(xì)分提供了條件。普通高倍細(xì)分一般zui高只能到1000左右，特殊用途特殊場(chǎng)合，例如小角度“角度基準(zhǔn)”測(cè)量中，可到兩萬(wàn)細(xì)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(hào)的正交性質(zhì)，用12位A／D在全周范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)13位即8192倍細(xì)分，接口簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。另一項(xiàng)主要工作是將相關(guān)函數(shù)應(yīng)用到PILZ編碼器的誤差實(shí)時(shí)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(jì)，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(jìn)行逐點(diǎn)或逐段補(bǔ)償。本文提出的誤差實(shí)時(shí)校正方法，引進(jìn)載波調(diào)制技術(shù)，根據(jù)PILZ編碼器信號(hào)的互相關(guān)特性，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)出PILZ編碼器的誤差變化量，并對(duì)其進(jìn)行校正。單周期PILZ編碼器結(jié)合誤差實(shí)時(shí)校正技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了Φ22×25的13位PILZ編碼器，其體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(bǔ)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(jì)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(shí)時(shí)校正
單周期PILZ編碼器采用式矩陣碼盤設(shè)計(jì)，將PILZ編碼器的碼設(shè)計(jì)在齒輪上，減小了以往式單周期PILZ編碼器的多級(jí)碼盤結(jié)構(gòu)和齒輪結(jié)構(gòu)；采用多級(jí)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(jiǎn)單。設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)。