一种绝对式光电角度传感器译码方法技术

本发明专利技术涉及光电测量技术领域，提供一种绝对式光电角度传感器译码方法，包括：步骤100，计算A码道周期角度值EA；步骤200，按照步骤100的方法，计算B码道周期的角度值EB；步骤300，按照步骤100的方法，计算C码道周期的角度值EC；步骤400，根据A码道周期角度值EA和B码道周期的角度值EB，计算AB码道临时角度ABJ；步骤500，根据B码道周期角度值EB和C码道周期的角度值EC，计算BC码道临时角度BCJ；步骤600，计算绝对式光电角度传感器当前位置对应角度Angle。本发明专利技术能够提高绝对式光电角度传感器的精度、运算速度和可靠性。算速度和可靠性。算速度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种绝对式光电角度传感器译码方法


[0001]本专利技术涉及光电测量
，尤其涉及一种绝对式光电角度传感器译码方法。

技术介绍

[0002]绝对式光电角度传感器是光、机、电一体化及数字化产品，主要用于轴角的精密测量，具有精度高、测量范围广、体积小、重量轻、可靠性好等优点。采用本专利的技术，可使产品具有更高的测量精度、更高的可靠性和重复性，不仅简化了编码器的信号处理电路，提高了编码器的精度和可靠性，而且可以实现编码器应用的小型化，节省空间，与同精度绝对式角度传感器相比体积更小。
[0003]现有绝对式光电角度传感器是光、机、电一体化及数字化产品，采用格雷码与矩阵码混合编码技术，具有精度高、测量范围广的特点，但其编码方式需要多条码道配合多组光耦，一般需要十余条码道，光栅的径向宽度较大，导致光电角度传感器的体积更大，器件的成本高、调试时间长，可靠性较低。现有绝对式光电角度传感器的译码过程，需要大量信号处理，计算繁琐，常采用粗码确定大概位置精码确定具体位置的粗码精码整合技术，所需电子元器件等硬件资源较多，导致其译码过程易出现累积计算误差较大，粗码精码整合复杂，导致绝对式光电角度传感器的运算时间长，响应速度慢，导致绝对式光电角度传感器无法具有更高的精度和可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决现有技术的绝对式光电角度传感器译码方法采用粗码精码整合技术，译码过程易出现累积计算误差较大的技术问题，提出一种绝对式光电角度传感器译码方法，取消了传统粗码精码整合的方法，以达到提高绝对式光电角度传感器的精度、运算速度和可靠性的目的。
[0005]本专利技术提供一种绝对式光电角度传感器译码方法：
[0006]所述绝对式光电角度传感器具有编码盘；所述编码盘具有三个码道，分别为A码道、B码道和C码道；A码道、B码道和C码道的刻线总数分别为NA、NB和NC；其中，NA、NB和NC均为正整数，NA、NB和NC的最大公约数为1；NA与NB的最大公约数为XB，NB与NC的最大公约数为XC，XB与XC互为质数，XB与XC的最大公约数为1；XA是NA与XB相除的商值，XD是NC与XC相除的商值；NA、NB和NC的公式如下：
[0007]NA＝XA
×
XB
ꢀꢀꢀ
(1)
[0008]NB＝XB
×
XC
ꢀꢀꢀ
(2)
[0009]NC＝XC
×
XD
ꢀꢀꢀ
(3)
[0010]所述译码方法，包括以下过程：
[0011]步骤100，计算A码道周期角度值EA；包括步骤101至步骤105：
[0012]步骤101，绝对式角度传感器从0
°
旋转至360
°
的过程中，获取A码道的第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos，其中，第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos相
位正交、幅值相同，周期数均为NA，幅值均为Afuzhi；
[0013]步骤102，根据A码道的第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos，计算A码道周期角度值EA，A码道周期角度值EA为0
°
至360
°
范围内的角度值，并满足以下公式：
[0014]ASin＝Afuzhi*sin(NA*EA)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0015]ACos＝Afuzhi*sin(NA*EA+π/2)
ꢀꢀꢀ
(5)
[0016]步骤103，比较第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos的正负性，比较第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos绝对值的大小，确定A码道周期角度值EA的所在角度区间；
[0017]步骤104，计算A码道第一局部角度值APJ；
[0018]步骤105，根据A码道周期角度值EA的所在不同角度区间的对应关系，计算A码道周期角度值EA；
[0019]步骤200，按照步骤100的方法，计算B码道周期的角度值EB；
[0020]步骤300，按照步骤100的方法，计算C码道周期的角度值EC；
[0021]步骤400，根据A码道周期角度值EA和B码道周期的角度值EB，计算AB码道临时角度ABJ；
[0022]步骤500，根据B码道周期角度值EB和C码道周期的角度值EC，计算BC码道临时角度BCJ；
[0023]步骤600，计算绝对式光电角度传感器当前位置对应角度Angle。
[0024]进一步的，所述角度区间划分如下：
[0025]一区间QA，范围为0
°
至45
°
；
[0026]二区间QB，范围为45
°
至90
°
；
[0027]三区间QC，范围为90
°
至135
°
；
[0028]四区间QD，范围为135
°
至180
°
；
[0029]五区间QE，范围为180
°
至225
°
；
[0030]六区间QF，范围为225
°
至270
°
；
[0031]七区间QG，范围为270
°
至315
°
；
[0032]八区间QH，范围为315
°
至360
°
。
[0033]进一步的，步骤103，包括如下过程：
[0034]若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波ACos＞0，|ASin|＞|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为二区间QB；
[0035]若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波ACos＞0，|ASin|<|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为一区间QA；
[0036]若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波ACos＜0，|ASin|＞|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为三区间QC；
[0037]若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波ACos＜0，|ASin|<|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为四区间QD；
[0038]若第一A码道正弦波ASin＜0，第二A码道正弦波ACos＜0，|ASin|＞|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为六区间QF；
[0039]若第一A码道正弦波ASin＜0，第二A码道正弦波ACos＜0，|ASin|<|ACos|，则A码道
周期角度值EA所在区间为五区间QE；
[0040]若第一A码道正弦波ASin＜0，第二A码道正弦波ACos＞0，|ASin|＞|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为七区间QG；
[0041]若第一A码道正弦波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝对式光电角度传感器译码方法，其特征在于：所述绝对式光电角度传感器具有编码盘；所述编码盘具有三个码道，分别为A码道、B码道和C码道；A码道、B码道和C码道的刻线总数分别为NA、NB和NC；其中，NA、NB和NC均为正整数，NA、NB和NC的最大公约数为1；NA与NB的最大公约数为XB，NB与NC的最大公约数为XC，XB与XC互为质数，XB与XC的最大公约数为1；XA是NA与XB相除的商值，XD是NC与XC相除的商值；NA、NB和NC的公式如下：NA＝XA
×
XB
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(1)NB＝XB
×
XC
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(2)NC＝XC
×
XD
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(3)所述译码方法，包括以下过程：步骤100，计算A码道周期角度值EA；包括步骤101至步骤105：步骤101，绝对式角度传感器从0
°
旋转至360
°
的过程中，获取A码道的第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos，其中，第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos相位正交、幅值相同，周期数均为NA，幅值均为Afuzhi；步骤102，根据A码道的第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos，计算A码道周期角度值EA，A码道周期角度值EA为0
°
至360
°
范围内的角度值，并满足以下公式：ASin＝Afuzhi*sin(NA*EA)
ꢀꢀꢀꢀ
(4)ACos＝Afuzhi*sin(NA*EA+π/2)
ꢀꢀꢀꢀ
(5)步骤103，比较第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos的正负性，比较第一A码道正弦波ASin和第二A码道正弦波ACos绝对值的大小，确定A码道周期角度值EA的所在角度区间；步骤104，计算A码道第一局部角度值APJ；步骤105，根据A码道周期角度值EA的所在不同角度区间的对应关系，计算A码道周期角度值EA；步骤200，按照步骤100的方法，计算B码道周期的角度值EB；步骤300，按照步骤100的方法，计算C码道周期的角度值EC；步骤400，根据A码道周期角度值EA和B码道周期的角度值EB，计算AB码道临时角度ABJ；步骤500，根据B码道周期角度值EB和C码道周期的角度值EC，计算BC码道临时角度BCJ；步骤600，计算绝对式光电角度传感器当前位置对应角度Angle。2.根据权利要求1所述的绝对式光电角度传感器译码方法，其特征在于，所述角度区间划分如下：一区间QA，范围为0
°
至45
°
；二区间QB，范围为45
°
至90
°
；三区间QC，范围为90
°
至135
°
；四区间QD，范围为135
°
至180
°
；五区间QE，范围为180
°
至225
°
；六区间QF，范围为225
°
至270
°
；七区间QG，范围为270
°
至315
°
；八区间QH，范围为315
°
至360
°
。
3.根据权利要求2所述的绝对式光电角度传感器译码方法，其特征在于，步骤103，包括如下过程：若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波ACos＞0，|ASin|＞|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为二区间QB；若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波ACos＞0，|ASin|＜|ACos|，则A码道周期角度值EA所在区间为一区间QA；若第一A码道正弦波ASin＞0，第二A码道正弦波AC...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖祖平，张大权，王国富，衣洪梅，
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：