一种光电编码器的粗码精码的校正方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光电编码器的粗码精码的校正方法和装置，先将光电编码器通电，旋转光电编码器，记录下每一路粗码与精码之间的偏差值，最后求出偏差值的最大值和最小值。根据偏差的最大值和最小值确定精码偏差校正值。在断校正测试完成后即进入正常工作模式，在正常工作模式时，每次在进行精码粗码校正时，都以修正后的精码角度值作为基准值对粗码进行校正，编码器最终输出的角位移值为校正后的粗码值与修正后的精码值连接后的值。这样能保证修正后，粗码对精码的偏差值是正负均匀分布的，在进行精码粗码校正时超校正的概率降低，增加了编码器的可靠性。了编码器的可靠性。了编码器的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种光电编码器的粗码精码的校正方法和装置


[0001]本专利技术属于光电编码
，具体涉及一种光电编码器的粗码精码的校正方法和装置。

技术介绍

[0002]光电轴角编码器，又称光电角位置传感器，是一种集光、机、电为一体的精密数字测角装置。绝对式光电轴角编码器的圆形码盘上沿径向有若干条同心码道，每条码道上由透光和不透光的扇形区间组成。在码盘的一侧是发光元件，另一侧对应每一码道有一光敏元件，每一个发光元件和光敏元件配对称为一个读数头。当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否以及光照的强弱输出不同的电流信号，该电流信号与电阻进行串联，电阻将电流信号转换为电压信号，该电压信号称为编码器的原始输入信号。
[0003]编码器的精度，通过将粗码角度值和精码角度值进行连接，组成编码器的绝对角位置数据。码盘由于刻画误差的存在，在实际刻画时，会刻画一圈校正码道，校正码道用于校正粗码和精码之间的刻画偏差，当粗码的刻画位置与理论位置的偏差在一定范围内时，校正码道即可对此偏差进行修正，以使编码器输出正确的角度数据。
[0004]在进行精码和粗码校正前，先将编码器带校正码的粗码和精码各自译为自然二进制码。设粗码的位数为m，最高位为m
‑
1位，最低位为第0位，粗码记为A，每一位为A
m
‑1A
m
‑2...A1A0，其中A0为校正码。精码细分后的位数为n，精码记为J，最高位为J
n
‑1，最低位为J0，每一位为J
n
‑1J
n<br/>‑2...J1J0，不同精度的编码器m、n不同。
[0005]编码器在进行装调时，精码和粗码之间的偏差在一定范围时，以精码作为基准，通过校正码的数值，将粗码的偏差校正过来，防止编码器的粗码和精码不能顺利连接导致编码器错码，校正范围为精码的周期。当精码和粗码之间的偏差为0时，即每次粗码A的最低位校正码A0的数值都与精码J的最高位J
n
‑1相同时，此时可以不进行校正，直接将粗码的高m
‑
1位与精码组合为A
m
‑1A
m
‑2...A1J
n
‑1J
n
‑2...J1J0，即为编码器的角度值。但是在编码器实际装调时，精码和粗码之间会存在一定的偏差，且该偏差一般不是正负均匀分布的。比如，在不同位置时，粗码和精码之间的偏差在周期时，此时编码器不会错码，但是当编码器使用一段时间或者外界环境发生变化时，粗码和精码之间的偏差有可能超过周期而导致编码器错码无法使用，从而降低编码器的可靠性。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了克服上述现有技术中的缺陷，提出了一种光电编码器的粗码精码的校正方法和装置，在每次对精码粗码校正时，都是以修正后的精码角度值作为基准值对粗码进行校正，光电编码器最终输出的角位移值为校正后的粗码值与修正后的精码值连接后的值，从而增加了光电编码器的可靠性。为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0007]在第一方面，本专利技术提供了一种光电编码器的粗码精码的校正方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]将光电编码器通电，旋转所述光电编码器，采集所述光电编码器粗码译码后的第一粗码角度值和第一精码细分值；
[0009]在所述光电编码器旋转过程中，当检测到所述第一粗码角度值每次发生变化时，根据变化前后所述第一粗码角度值数值关系，确定所述第一精码细分值的偏差值；
[0010]当所述光电编码器达到预定条件后，根据所述第一精码细分值的偏差值的最大值和最小值计算精码偏差校正值；
[0011]在所述光电传感器处于正常工作模式时，采集所述光电编码器粗码译码后的第二粗码角度值和第二精码细分值，采用所述精码偏差校正值对所述第二精码细分值进行校正，得到第三精码细分值；
[0012]根据所述第三精码细分值的最高两位数值以及所述第二粗码角度值的最低位数值，按照预定规则对所述第二粗码角度值进行校正，得到第三粗码角度值；
[0013]根据所述第三粗码角度值和所述第三精码细分值得到所述光电编码器采集的最终角度值并输出。
[0014]作为一种可选的实施例，所述根据变化前后所述第一粗码角度值数值关系，确定所述第一精码细分值的偏差值包括：
[0015]当A
y
‑
A
y
‑1＝0时，E
x
＝0；
[0016]当A
y
＝0且A
y
‑1＝2
n
‑
1，或A
y
＝2
n
‑
1且A
y
‑1＝0时，E
x
＝C
x
；
[0017]当A
y
‑
A
y
‑1＝1时：若A
y
&amp;1＝1，则E
x
＝C
x
‑2n
‑1；若A
y
&amp;1＝0，则E
x
＝C
x
；
[0018]当A
y
‑
A
y
‑1＝
‑
1时：若A
y
&amp;1＝1，则E
x
＝C
x
；若A
y
&amp;1＝0，则E
x
＝C
x
‑2n
‑1；
[0019]其中，n表示所述光电编码器的精码细分位数，A
y
表示当前采样周期采集到的所述光电编码器的第一粗码角度值，A
y
‑1表示上一采样周期采集到的所述光电编码器的第一粗码角度值，E
x
表示所述第一精码细分值的偏差值；C
x
为粗码从x
‑
1位跳变到x位或者从x位跳变到x
‑
1位时对应的精码细分值。
[0020]作为一种可选的实施例，所述预定条件包括旋转所述光电编码器满完整一周。
[0021]作为一种可选的实施例，所述确定所述第一精码细分值的偏差值包括：
[0022]确定所述第一精码细分值的偏差值的最大值和最小值；具体包括：将首次计算得到的所述第一精码细分值的偏差值作为最大偏差初始值和最小偏差初始值；
[0023]当后续计算得到的第一精码细分值的偏差值大于所述最大偏差初始值时，更新所述偏差值的最大值；和/或当后续计算得到的第一精码细分值的偏差值小于所述最小偏差初始值时，更新所述偏差值的最小值。
[0024]作为一种可选的实施例，当判定计算得到的第一精码细分值的偏差值大于2
n
‑1时，将计算得到的第一精码细分值的偏差值减去2
n
后再参与比较；其中，n为所述光电编码器的精码细分位数。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电编码器的粗码精码的校正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将光电编码器通电，旋转所述光电编码器，采集所述光电编码器粗码译码后的第一粗码角度值和第一精码细分值；在所述光电编码器旋转过程中，当检测到所述第一粗码角度值每次发生变化时，根据变化前后所述第一粗码角度值数值关系，确定所述第一精码细分值的偏差值；当所述光电编码器达到预定条件后，根据所述第一精码细分值的偏差值的最大值和最小值计算精码偏差校正值；在所述光电传感器处于正常工作模式时，采集所述光电编码器粗码译码后的第二粗码角度值和第二精码细分值，采用所述精码偏差校正值对所述第二精码细分值进行校正，得到第三精码细分值；根据所述第三精码细分值的最高两位数值以及所述第二粗码角度值的最低位数值，按照预定规则对所述第二粗码角度值进行校正，得到第三粗码角度值；根据所述第三粗码角度值和所述第三精码细分值得到所述光电编码器采集的最终角度值并输出。2.如权利要求1所述的光电编码器的粗码精码的校正方法，其特征在于，根据变化前后所述第一粗码角度值数值关系，确定所述第一精码细分值的偏差值包括：当A
y
‑
A
y
‑1＝0时，E
x
＝0；当A
y
＝0且A
y
‑1＝2
n
‑
1，或A
y
＝2
n
‑
1且A
y
‑1＝0时，E
x
＝C
x
；当A
y
‑
A
y
‑1＝1时：若A
y
&amp;1＝1，则E
x
＝C
x
‑2n
‑1；若A
y
&amp;1＝0，则E
x
＝C
x
；当A
y
‑
A
y
‑1＝
‑
1时：若A
y
&amp;1＝1，则E
x
＝C
x
；若A
y
&amp;1＝0，则E
x
＝C
x
‑2n
‑1；其中，n表示所述光电编码器的精码细分位数，A
y
表示当前采样周期采集到的所述光电编码器的第一粗码角度值，A
y
‑1表示上一采样周期采集到的所述光电编码器的第一粗码角度值，E
x
表示所述第一精码细分值的偏差值；C
x
为粗码从x
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：赵长海，万秋华，于海，卢新然，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：