光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法技术

本发明专利技术涉及一种光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法，采用旋转光闸的调制信号周期光电检测装置，通过计数器计数连续测量转盘调制信号在每个调制周期的周期值，根据周期值与转盘均匀分布的刻线或齿对应的角度、转盘的偏心量和偏心位置角之间的关系方程，利用粒子群寻优确定转盘的偏心量和偏心位置，为转盘类部件的同轴调节提供依据。该装置简便、易于操作，方法易实现、精度高，为转盘类部件偏心误差检测提供了高效、高精度的测量装置和方法，适用于圆形光栅、机械调制盘、光电编码器码盘等圆周上具有均匀分布的刻线或齿的转盘零件的刻线圆周或部件安装的偏心误差测量。

Measurement method of eccentricity error of turntable based on modulation period particle swarm optimization in photoelectric detection

【技术实现步骤摘要】
光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法
本专利技术涉及一种圆形光栅、机械调制盘、光电编码器码盘等转盘部件安装误差的测量方法。尤其是圆周上具有均匀分布的刻线或齿的转盘零件的刻线圆周或部件安装的偏心量和偏心位置的测量方法。
技术介绍
转盘(旋转圆盘)类部件安装时存在与其转轴的安装误差，主要是由于转盘类零件与转轴的偏心引起的同轴度误差。该误差直接影响转盘的工作稳定性和输出信号的精度，因此该误差的检测与调试是生产转盘类部件必要的工作。现有转盘类部件的偏心测量方法通常采用转盘圆周边缘轮廓的最小二乘法获得偏心误差，如：二维坐标测量法，黄劼等<机器视觉精密测量系统研究>[J].光学技术,2004,30(4):491-495，张云辉等<基于CCD摄像机恢复空间Z坐标方法的研究>[J].微计算机信息,2008,24:269-270，利用CCD工业相机、显微镜镜头获得被测件的部分或整圆周边缘轮廓的数据，再通过最小二乘法确定被测圆的中心坐标，进而计算偏心量及其偏心位置，该方法的精度主要依靠于CCD相机高像素与边缘提取算法，具有一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法，其特征在于，当转盘类部件以转轴O匀速转动时，转盘零件的第i个刻线或齿距在调制信号周期光电检测装置的检测位置A，转过时间T

【技术特征摘要】
1.一种光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法，其特征在于，当转盘类部件以转轴O匀速转动时，转盘零件的第i个刻线或齿距在调制信号周期光电检测装置的检测位置A，转过时间Ti的方程为：



其中：i＝1,2，…，n，为调制信号周期即转盘零件上刻线或齿距的顺序号；n为转盘零件的刻线或齿的个数；f0为转轴O的转速Hz；a为检测位置A与转轴O距离；e为转盘相对于转轴O的偏心量；θ为转盘的偏心位置角；角度和转速均以逆时针为正。


2.按照权利要求1所述的光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法，其特征在于，微处理器单元(10)在接收到零位检测信号有效开始，进行每个调制信号整周期的计数，获得调制信号在每个整周期内的计数值s，其计数频率为fc，重复进行连续的m个周期后，m≥n，n为转盘零件的盘齿或刻线的个数，获得m个调制周期的周期计数值si；通过粒子群优化求得转盘偏心量e和偏心位置θ，
包括以下步骤：
A、光电检测装置设置测量周期数m值、转盘零件的盘齿数或刻线数n，m≥n；设置当前调制信号的测量周期数i＝0；计数器清0；
B、根据零位检测信号是否有效判断是否开始测量，若判断有效，则计数器控制信号置有效，进入步骤C；否则，重复此步骤；
C、根据调制信号是否周期起点，判断每个调制整周期是否开始或结束，若不是，则重复判断；若是，则：
若i＝0，即调制信号第1个周期的开始，i＝1，计数器开始计数；
若0<i<m，即调制信号第i个周期的结束，获得第i个周期的计数值si，计数器清0；调制信号第i+1个周期的开始，i＝i+1，计数器重新计数；
D、判断检测是否结束：若i＝m，则检测结束，转至步骤E，否则返回步骤C；
E、计算调制信号每个周期的周期值：



其中：fc为定时器计数频率；i＝1,2，…，m，为调制信号周期的顺序号；
F、通过粒子群优化求转盘偏心量e和偏心位置θ。


3.按照权利要求2所述的光电检测调制周期粒子群优化的转盘偏心误差测量方法，其特征在于，通过粒子群优化求转盘偏心量e和偏心位置θ，包括以下步骤：
a、定义粒子参数及寻优区间：以参数k＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智宏，王豫喆，刘杰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22