小型皮尔兹PILZ光电编码器误码自动检测系统
在批量生产PILZ光电编码器时,对PILZ光电编码器是否存在误码进行检测是一个重要的环节。现有的检测方法采用二进制灯排手动转动编码器用肉眼进行观测,存在手动检测慢、肉眼观测误差较大、检测结果受转动速度影响等缺点。在大批量生产的PILZ光电编码器,采用传统方法进行误码检测费时费力。

小型皮尔兹PILZ光电编码器误码自动检测系统
PILZ光电编码器作为一种角位移测量传感器广泛应用于多个领域中,根据光栅盘的编码方式主要分为和2种。PILZ光电编码器多用于角度测量,PILZ光电编码器多用作速度测量,由于器件的限制,高速、高冲击是PILZ光电编码器的1个瓶颈。结合材料的高低温性能和强度特性,采用CPLD硬件细分,设计了1种PILZ光电编码器,该种PILZ光电编码器具有高速(转速为3 000 r/min)、高冲击性(峰值500 g)、超小型(外径为Φ27 mm,高度为15 mm)和较好的高低温(-40~+70℃)性能等优点。为解决编码器生产及使用过程中对PILZ光电编码器的自动误差检测,设计了小型PILZ光电编码器误码自动检测系统。首先,在参照大量PILZ光电编码器生产经验的基础上,分析了编码器误码产生的主要原因;然后,提出了基于微分算法实现对PILZ光电编码器是否存在误码进行判断的误码自动检测方法;zui后,以FPGA为主控芯片,设计了小型PILZ光电编码器自动误码检测系统。该系统能够实现对PILZ光电编码器的高速数据采集、数据处理与误码判断,并将误码判断结果通过LCD液晶显示。同时,可以根据需要将数据传输到计算机中作进一步分析。针对小型PILZ光电编码器长周期误差成因及分布规律复杂的特点,提出了一种PILZ光电编码器长周期误差修正方法。建立了基于正交三角函数基的傅里叶神经网路误差修正模型,将PILZ光电编码器输入输出间的非线性优化问题转化为线性优化问题。误差修正模型以高精度基准编码器输出值作为学习目标;引进模拟退火策略的差分进化算法对网络进行训练,保证了在训练的初始阶段具有较强的全局寻优能力和在训练后期具有较快的收敛速度和较高的精度。运用设计的方法对16位小型PILZ光电编码器进行了长周期误差修正处理,实际测试显示:编码器的峰值误差由45″~-17.5″减小到10″~-8.75″,长周期标准偏差由修正前20.3″减小到修正后4″以下。结果表明提出的长周期误差修正方法提高了PILZ光电编码器的精度。

小型皮尔兹PILZ光电编码器误码自动检测系统
检测实验表明:所设计的误码检测系统成功实现了对15位串/并口PILZ光电编码器在高速和低速下进行数据采集及误码判断。系统可用于批量生产下PILZ光电编码器的误码自动检测,减少了人工操作,提高了自动化程度。系统具有智能便捷,移动性强,适用于实验室及各种工作场合下的误码检测等优点,检测速度较以往检测方法提高了3~5倍。