一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法技术

本发明专利技术公开了一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法，编码器核心部分包括依次同轴安装的发光管控制板和接收管控制板，发光管

【技术实现步骤摘要】
一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法


[0001]本专利技术涉及编码器
，具体的说，是一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法
。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的技术发展，车辆的数据化
、
智能化得到了快速推动，普遍应用于车辆
AEBS、ESC
功能的轴角编码器也得到了推广
。
[0003]但车辆恶劣的工作环境是编码器需要面对的一个难题，特别行驶过程中因海拔变化导致的温度变化，以及极寒极热环境都会使光电部件工作状态发生大幅度的迁移，如何确保读数的准确性便成为了一个需要解决的难点
。
工作温度对电子器件的稳定性影响很大，特别是光电器件尤其显著
。
因发光管的成光效率较低，热累积比其他电子器件更大，光电器件的温漂也非常明显，因此，编码器的工作环境温度对系统精度影响很大，车辆行驶过程的温度变化会使编码器工作温度产生大幅度变化，发光管
、
接收管及其精密的电子系统的工作状态会随之迁移，进而影响编码器读数的大幅偏差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种偏心盘轴角编码器，用于解决现有技术中偏心盘轴角编码器的加工
、
装配误差对精度影响很大，且无法用修正系数的方法来补偿误差的问题
。
[0005]本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：
[0006]一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法，所述编码器包括依次同轴安装的后盖
、
编码器核心部分和安装面板，所述编码器核心部分包括依次同轴安装的发光管控制板
、
发光管灯座
、
偏心盘
、
接收管灯座和接收管控制板，所述发光管控制板上沿圆周均匀分布有发光管和发光管控制板温差片；所述接收管控制板上沿圆周均匀分布有接收管和接收管控制板温差片，所述发光管控制板温差片的一端与发光管灯座贴合，另一端与后盖贴合，所述接收管控制板温差片的一端与接收管灯座贴合，另一端与安装面板贴合，所述发光管控制板温差片
、
接收管控制板温差片所在区域设置有温度传感器，温度传感器形成传感器阵列，温差片形成温度控制节点，采用控制算法，即可在发光管和接收管工作空间获得均匀的温度场，方法包括：
[0007]步骤
S110、
通过温度传感器采集各个点位温度参数；
[0008]步骤
S120、
分别以发光管控制板温差片
、
接收管控制板温差片为区域控制节点，将采集区域划分为多个子温度区，形成温度区参数列表；
[0009]步骤
S130、
根据子温度去参数列表，对比对应区域预设温度，计算出各区域控制节点温度差值；
[0010]步骤
S140、
根据温度差值的正
/
负，选择加热
/
制冷模式，根据区域控制节点温度差值大小，选择预设控制算法输出控制电压
(
如选择相应预设等级控制方式，并输出该预设等级控制电压
)
；
[0011]步骤
S150、
根据输入支路
、
控制电压和极性，向相应区域的温差片输出相应极性的驱动电流
。
[0012]进一步地，还包括发光管的恒流控制方法，具体为：
[0013]发光管控制板上的参考电压模块输出基准电压到比较器，比较器将基准电压与采样电阻反馈的采样电压做比较后，向功率管提供调整后的输出电压，功率管的输出电流随输入电压的变化得到调整，该电流流经功率管
、
发光管
、
采样电阻，在采样电阻上生成新的采样电压，回送比较器，形成发光管的恒流控制
。
[0014]进一步地，还包括接收管的信号调零调幅控制方法，具体包括：将接收管接收的输入信号和调零控制电平一起输入到减法运算放大器，通过调整调零控制电平，将输入信号的波谷电平拉低到0位；调零后的信号输入到运算放大器后输出，可调反馈网络根据输入的调幅控制信号以及运算放大器的输出反馈调节放大器的放大倍数，将输入信号的波峰电平拉高到预设峰值
。
[0015]进一步地，所述发光管为沿发光管控制板圆周分布的8颗红外发光二极管，所述接收管为沿接收管控制板圆周分布的8颗红外接收二极管，通过设置8组读数头，使用前后相邻
45
°
读数头的数据来修正本读数头相位的方法，进而可形成标准相位差
45
°
的8路正弦信号或标准相位差
90
°
的4路正弦信号，具体包括：
[0016]步骤
S310、
将输入的
n
‑
45
°
头
、n
°
头和
n+45
°
头正弦信号的峰值进行压缩；
[0017]步骤
S320、
通过同轴或高精度齿轮连接参考编码器，采用可行的误差采集方式，核查
S0
相位误差，若无相位差，则跳转步骤
S330
，若相位滞后，则跳转步骤
S340
，若相位超前，则跳转步骤
S350
；
[0018]步骤
S330、
关闭
n
‑
45
°
头和
n+45
°
头输入放大器后端的模拟开关，使0°
头信号直接送入加法运算放大器，再进行调幅调零电路恢复其峰值即可；
[0019]步骤
S340、
包括：
[0020]1)
使能
n
‑
45
°
头输入放大器后端的模拟开关，使该路信号输出与0°
头信号一同参与相位细分，得到
((
θ
n
‑
45
+
θ
n
)/2)+
θ
n
)/2
的初相信号，再将信号幅度进行压缩；
[0021]2)
根据相位滞后的差值，选择单路或多路初相信号；
[0022]3)
将选择的单路或多路初相信号与0°
头信号进行相位整合，然后通过调幅调零后输出；
[0023]步骤
S350、
包括：
[0024]1)
使能
n+45
°
头输入放大器后端的模拟开关，使该路信号输出与0°
头信号一同参与相位细分，得到
((
θ
n+45
+
θ
n
)/2)+
θ
n
)/2
的初相信号，再将信号幅度进行压缩；
[0025]2)
根据相位滞后的差值，选择单路或多路初相信号；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法，其特征在于，所述编码器包括依次同轴安装的后盖
、
编码器核心部分和安装面板，所述编码器核心部分包括依次同轴安装的发光管控制板
、
发光管灯座
、
偏心盘
、
接收管灯座和接收管控制板，所述发光管控制板上沿圆周均匀分布有发光管和发光管控制板温差片；所述接收管控制板上沿圆周均匀分布有接收管和接收管控制板温差片，所述发光管控制板温差片的一端与发光管灯座贴合，另一端与后盖贴合，所述接收管控制板温差片的一端与接收管灯座贴合，另一端与安装面板贴合，所述发光管控制板温差片
、
接收管控制板温差片所在区域设置有温度传感器，方法包括：步骤
S110、
通过温度传感器采集各个点位温度参数；步骤
S120、
分别以发光管控制板温差片
、
接收管控制板温差片为区域控制节点，将采集区域划分为多个子温度区，形成温度区参数列表；步骤
S130、
根据子温度去参数列表，对比对应区域预设温度，计算出各区域控制节点温度差值；步骤
S140、
根据温度差值的正
/
负，选择加热
/
制冷模式，根据区域控制节点温度差值大小，对应选择相应预设等级控制方式，并输出该预设等级控制电压；步骤
S150、
根据输入支路和控制电压，向相应区域的温差片输出相应极性的驱动电流
。2.
根据权利要求1所述的一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法，其特征在于，还包括发光管的恒流控制方法，具体为：发光管控制板上的参考电压模块输出基准电压到比较器，比较器将基准电压与采样电阻反馈的采样电压做比较后，向功率管提供调整后的输出电压，功率管的输出电流随输入电压的变化得到调整，该电流流经功率管
、
发光管
、
采样电阻，在采样电阻上生成新的采样电压，回送比较器，形成发光管的恒流控制
。3.
根据权利要求1或2所述一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法，其特征在于，还包括接收管的信号调零调幅控制方法，具体包括：将接收管接收的输入信号和调零控制电平一起输入到减法运算放大器，通过调整调零控制电平，将输入信号的波谷电平拉低到0位；调零后的信号输入到运算放大器后输出，可调反馈网络根据输入的调幅控制信号以及运算放大器的输出反馈调节放大器的放大倍数，将输入信号的波峰电平拉高到预设峰值
。4.
根据权利要求3所述一种偏心盘轴角编码器的误差修正方法，其特征在于，所述发光管为沿发光管控制板圆周分布的8颗红外发光二极管，所述接收管为沿接收管控制板圆周分布的8颗红外接收二极管，通过设置8组读数头，使用前后相邻
45
°
读数头的数据来修正本读数头相位的方法，进而可形成标准相位差
45
°
的8路正弦信号或标准相位差
90
°
的4路正弦信号，具体包括：步骤
S310、
将输入的
n
‑
45
°
头
、n
°
头和
n+45
°
头正弦信号的峰值进行压缩；步骤
S320、
通过同轴或高精度齿轮连接参考编码器，采用可行的误差采集方式，核查
S0
相位误差，若无相位差，则跳转步骤
S330
，若相位滞后，则跳转步骤
S340
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢正义，谢先东，钟月红，蒋平，尹进，蒋汉清，王安贵，洪凌，
申请(专利权)人：成都客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：