小型光电编码器细分误差校正方法 .pdfVIP

学兔兔 第34卷 第6期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．34 No．6 2013年6月 Chinese Journal of Scientific Instrument Jun．2013 小型光电编码器细分误差校正方法 冯英翘 ，万秋华 (1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长春 130033；2．中国科学院大学 北京 100049) 摘 要：为提高小型光电编码器精度，设计了精码莫尔条纹信号细分误差校正方法。首先建立存在直流分量、幅值误差、波形 畸变的精码光电信号的波形方程，然后利用牛顿迭代法将两路精码细分信号校正至标准的正弦和余弦信号，最后建立两路信号 间的正交性误差模型，通过最小二乘法求解出正交性误差校正参数。运用本文的细分误差校正法对某16位小型绝对式光电编 码器进行误差校正处理，经测试，细分误差峰峰值由校正前的160 减小到校正后的48”。实验结果表明：研究的误差校正方法可 以有效地减小细分误差、提高编码器精度，对于研制小型化、高精度光电编码器具有重要意义。 关键词：小型光电编码器；细分误差；校正；牛顿迭代法；最小二乘法 中图分类号：TP212 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．20 Interpolation error calibration method of small photoelectric encoders Feng Yingqiao 一，Wan Qiuhua ( ．Changchun Institute of Optics，Fine Mechanics and Physics，Chinese Academy of Sciences，Changchun 130033，China； 2．University ofChinese Academy ofSciences，Beifing 100049，China) Abstract：In order to improve the accuracy of small photoelectric encoders，an interpolation error calibration method of Moir6 fringe fine code signal is designed．First，the waveform equations of the fine code photoelectric signal that contains DC component，amplitude error and waveform distortion are built，and then the two channel fine code inter— polation signals are calibrated to standard sine and cosine signals using the Newton iteration method．An orthogonal error model for the two channel signals is built finally，and the error calibration parameters can be solved with the least squares fitting．The proposed interpolation error calibration method was used to carry out the error calibration processing of a 1 6一bit small absolute photoelectric encoder；and according to the test result，the peak—to-peak va