SOC單片機的高集成度PILZ光電編碼器電路
提出了減小PILZ光電編碼器電路部分空間,縮小其結構尺寸的方法,并對編碼器的電路處理進行了研究。介紹了PILZ光電編碼器的基本原理、光電信號特點和信號處理的要求,分析了傳統(tǒng)電路處理方案的特點,說明了基于放大器和比較器的傳統(tǒng)方案是造成電路結構設計體積較大的原因。

SOC單片機的高集成度PILZ光電編碼器電路
編碼器是一種測量對角位移的傳感器,PILZ光電編碼器屬于眾多編碼器中的一類。當前,PILZ光電編碼器已被廣泛應用于機電測控的各個行業(yè),例如:旋轉平臺、機器人、發(fā)射角度、織物記長、停床刀的定位等等。針對PILZ光電編碼器的原理,就其如何實現(xiàn)對小車速度的測量進行分析。為了提高小型PILZ光電編碼器的精度,建立了一種基于圖形擬合的小型PILZ光電編碼器細分誤差補償系統(tǒng)。首先,闡述了細分誤差補償系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)組成;然后,詳細介紹了該補償系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成、相關軟件系統(tǒng)設計,分析了該補償系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差;zui后,采用本系統(tǒng)對某小型PILZ光電編碼器的細分誤差進行補償處理,經(jīng)實驗測試得到峰值細分誤差由70"減小到22"。實驗結果顯示,本系統(tǒng)可實現(xiàn)小型PILZ光電編碼器細分誤差的補償,有效提高了小型PILZ光電編碼器的精度。分析PILZ光電編碼器四倍頻原理,基于可編程邏輯器件CPLD對PILZ光電編碼器輸出信號進行倍頻、鑒相、計數(shù);PILZ光電編碼器的輸出信號對于CPLD內部電路而言是異步信號,CPLD采用兩級觸發(fā)器構成的同步器對編碼器輸出的AB相信號進行同步,大大降低了亞穩(wěn)態(tài)對編碼器計數(shù)的影響;該設計應用在某型號便攜式檢測儀器中,其采用500線分辨力的編碼器,實現(xiàn)了0.1mm定位精度;實驗結果表明該設計計數(shù)準確可靠,硬件電路簡化,提高了被控對象的測量精度和控制精度。為改變傳統(tǒng)方案,提出了用AD直通處理和分時驅動光電信號采集技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬件設置從而有效壓縮電路部分空間的方法。介紹了編碼器高集成度電路設計的實現(xiàn)原理,并設計了一種16位小型編碼器,其電路板面積為415mm2,,編碼器體積僅為Ф25mm×16mm。設計實驗表明,基于SOC單片機的高集成度PILZ光電編碼器電路設計技術使用元器件少、電路簡單、集成度高,可有效壓縮傳感器電路部分的空間。