一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法技术

本发明专利技术涉及光电角度传感器技术领域，提供一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法，包括：步骤1，搭建光电角度传感器的分辨率测试系统；步骤2，光电角度传感器连接数据采集系统，给光电角度传感器上电，数据采集系统开始数据采集；步骤3，给电机通电，通过第一级减速器、第二级减速器、联轴器带动轴系转动，保证光电角度传感器的转子以稳定低速转动；待光电角度传感器的转子逆时针方向转动一整周后，结束采集，得到角度位置计数值；步骤4，对步骤3得到的角度位置计数值，进行数据处理；步骤5，对步骤4中出现的区域异常和极端异常情况，进行异常值处理。本发明专利技术能够实现全圆周的分辨率测试，并提高光电角度传感器分辨率测试的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法


[0001]本专利技术涉及光电角度传感器
，尤其涉及一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法。

技术介绍

[0002]光电角度传感器是一种用于角度测量的精密仪器器件，其广泛应用于航空航天、精密机床、机器人等涉及角度测量的领域。其中分辨率是光电角度传感器的一项重要性能指标。随着各行业对光电角度传感器性能要求的不断提高，对分辨率指标的要求也随之提高。因此这也对光电角度传感器的分辨率测试方法也提出了更高的要求。
[0003]传统光电角度传感器的分辨率检测一般分为静态测试和动态测试两种。
[0004]其中，静态测试是在固定光电角度传感器定子与转子相对位置的情况下，测量其输出的位置角度计数值的波动。此方法可以比较精确的测量当前固定角度位置的分辨率，但是无法测量整圈全圆周位置的分辨率。
[0005]而动态测试则是利用电机和轴系带动光电角度传感器的转子转动，然后测量其输出的位置角度计数值的波动。该方法可以测量整圈全圆周的分辨率，但是引入了电机和轴系的干扰，所测分辨率存在失真。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决现有技术的静态测试无法测量整圈全圆周位置的分辨率以及动态测试分辨率存在失真的技术问题，提出一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法，以实现全圆周的分辨率测试，并提高光电角度传感器分辨率测试的可靠性。
[0007]本专利技术提供一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法，包括：
[0008]步骤1，搭建光电角度传感器的分辨率测试系统；
[0009]所述分辨率测试系统，包括：电机、框架、第一级减速器、第二级减速器、联轴器和轴系；所述电机的输出端连接第一级减速器，所述第一级减速器的输出端连接第二级减速器，所述第二级减速器的输出端通过联轴器连接轴系；所述电机、第一级减速器、第二级减速器、联轴器同轴；所述轴系的定子安装在框架上，所述轴系的转子设置在轴系的定子内侧，所述轴系上配置待测试的光电角度传感；
[0010]步骤2，光电角度传感器连接数据采集系统，给光电角度传感器上电，数据采集系统开始数据采集；
[0011]步骤3，以轴系转子的第一参考位置确定为启动位置，给电机通电，通过第一级减速器、第二级减速器、联轴器带动轴系转动，保证光电角度传感器的转子以稳定低速转动；待光电角度传感器的转子逆时针方向转动一整周后，结束采集，得到角度位置计数值；
[0012]步骤4，对步骤3得到的角度位置计数值，进行数据处理；
[0013]步骤401，根据光电角度传感器的分辨率与角度位置计数值的关系，确定每个数据所对应的角度位置；
[0014]所述光电角度传感器的分辨率与角度位置计数值的关系为：假设光电角度传感器的分辨率指标为n位，则全圆周360
°
被均分为2
n
份，每份的角度位置用计数值k表示，k＝1,2,3
…2n
；
[0015]步骤3所采集的计数值数据表示为{d
j
}，{d
i
}∈{k},i＝1,2,3
…
m；
[0016]其中：i表示数据顺序号；m表示数据总量，m＝f
·
T，且m＞2
n
，f表示采集频率，T表示采集时间；
[0017]步骤402，根据计数值数据{d
i
}相邻两项的差值(d
i+1
‑
d
i
)，判断该角度位置的分辨率是否合格：当差值为0或1时，表示该角度位置的分辨率合格；当差值在一定角度范围连续超过阈值时，表示该角度区域的分辨率区域异常；当差值在极小的角度范围出现非连续的超过阈值时，表示该角度区域的分辨率极端异常；
[0018]步骤5，对步骤4中出现的区域异常和极端异常情况，进行异常值处理。
[0019]进一步的，在步骤2中，轴系不发生转动，如果所采集的角度位置计数值始终保持不变，则说明光电角度传感器此位置的分辨率合格；如果所采集的角度位置计数值发生变化，则说明光电角度传感器此位置的分辨率不合格。
[0020]进一步的，在步骤5中，对步骤4中出现的区域异常和极端异常情况，进行异常值处理，包括以下过程：
[0021]步骤501，如果判断出角度区域的分辨率极端异常，则根据异常位置，确定角度位置计数值，根据步骤401的对应关系可以得到出现异常的角度位置；
[0022]步骤502，将光电角度传感器转至该角度位置，保持静止，并将电机下电；采集此时的数据，如果所采集的角度位置计数值始终保持不变，则说明光电角度传感器此位置的分辨率合格；如果所采集的角度位置计数值发生变化，则说明光电角度传感器此位置的分辨率不合格；
[0023]步骤503，如果判断出角度区域的分辨率区域异常，则改变光电角度传感器相对轴系的位置，将轴系转子的第二参考位置确定为启动位置，再依次重复步骤2
‑
步骤4；
[0024]步骤504，如果再次测试的结果发现超过阈值的幅值和范围不变，只是发生超过阈值的的角度位置变化，且变化与启动位置变化角度一致，则说明光电角度传感器的分辨率在该区域的分辨率合格；如果再次测试的结果发现超过阈值的的角度位置无变化，则光电角度传感器在该区域的分辨率不合格。
[0025]本专利技术提供的一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法，提高了光电角度传感器分辨率测试的可靠性。不仅实现了全圆周的分辨率测试，而且排除了电机及轴系等外界因素的干扰。所以也更加真实可靠的反映了光电角度传感器的产品性能指标。本专利大大提高了光电角度传感器分辨率测试的可靠性和效率，为产品设计、生产、检验等过程，提供了行之有效的技术保障手段，有助于提高产品性能和产品质量。
附图说明
[0026]图1是本专利技术提供的光电角度传感器分辨率的高精度测试方法的实现流程图；
[0027]图2是本专利技术提供的分辨率测试系统的结构示意图；
[0028]图3是是本专利技术提供的分辨率测试系统的俯视图(启动位置a)；
[0029]图4是本专利技术提供的分辨率测试系统的俯视图(启动位置b)；
[0030]图5是本专利技术提供的光电角度传感器分辨率的高精度测试方法得到的分辨率测试图(启动位置a)；
[0031]图6是本专利技术提供的光电角度传感器分辨率的高精度测试方法得到的分辨率测试图(启动位置b)。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。
[0033]如图1所示，本专利技术实施例提供的光电角度传感器分辨率的高精度测试方法，包括以下过程：
[0034]步骤1，搭建光电角度传感器的分辨率测试系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电角度传感器分辨率的高精度测试方法，其特征在于，包括：步骤1，搭建光电角度传感器的分辨率测试系统；所述分辨率测试系统，包括：电机(1)、框架(2)、第一级减速器(3)、第二级减速器(4)、联轴器(5)和轴系(6)；所述电机(1)的输出端连接第一级减速器(3)，所述第一级减速器(3)的输出端连接第二级减速器(4)，所述第二级减速器(4)的输出端通过联轴器(5)连接轴系(6)；所述电机(1)、第一级减速器(3)、第二级减速器(4)、联轴器(5)同轴；所述轴系(6)的定子安装在框架(2)上，所述轴系(6)的转子设置在轴系(6)的定子内侧，所述轴系(6)上配置待测试的光电角度传感(7)；步骤2，光电角度传感器(7)连接数据采集系统，给光电角度传感器(7)上电，数据采集系统开始数据采集；步骤3，以轴系(6)转子的第一参考位置确定为启动位置，给电机(1)通电，通过第一级减速器(3)、第二级减速器(4)、联轴器(5)带动轴系(6)转动，保证光电角度传感器(7)的转子以稳定低速转动；待光电角度传感器(7)的转子逆时针方向转动一整周后，结束采集，得到角度位置计数值；步骤4，对步骤3得到的角度位置计数值，进行数据处理；步骤401，根据光电角度传感器(7)的分辨率与角度位置计数值的关系，确定每个数据所对应的角度位置；所述光电角度传感器(7)的分辨率与角度位置计数值的关系为：假设光电角度传感器(7)的分辨率指标为n位，则全圆周360
°
被均分为2
n
份，每份的角度位置用计数值k表示，k＝1,2,3
…2n
；步骤3所采集的计数值数据表示为{d
j
}，{d
i
}∈{k},i＝1,2,3
…
m；其中：i表示数据顺序号；m表示数据总量，m＝f
·
T，且m＞2
n
，f表示采集频率，T表示采集时间；步骤402，根据计数值数据{d

【专利技术属性】
技术研发人员：严情木，廖祖平，李红颖，甄龙，
申请(专利权)人：大连探索者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：