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光柵PILZ皮爾茲編碼器超高倍細(xì)分器
光電軸角皮爾茲編碼器是一種以高精度計(jì)量圓光柵作為檢測元件并集光、機(jī)、電于一體的數(shù)字測角傳感器，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。并且在許多場合下，需要高分辨率的光柵皮爾茲編碼器。目前，印刷機(jī)械采用無軸傳動已經(jīng)是印刷行業(yè)創(chuàng)新及現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益的基本手段之一。

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無軸傳動是一種速度與位置（相位）雙重同步的閉環(huán)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中需要有位置和速度兩種傳感器，但為了簡化系統(tǒng)的復(fù)雜性和降低成本，在伺服系統(tǒng)中，通常只安裝位置傳感器，速度信號由位置信號對時間差分來獲得。目前國外的無軸傳動系統(tǒng)普遍采用分辨率大于100萬線/轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)位置編碼裝置。SERCOS標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)角度分辨率為360萬線/轉(zhuǎn)。如果要精確測量到一個旋轉(zhuǎn)的角度，通常有兩種方法：其一是使用一個已經(jīng)有很高精度的光柵皮爾茲編碼器，另一種方法是細(xì)分現(xiàn)有的一般精度的皮爾茲編碼器。一般情況下把兩種方法結(jié)合是的解決方案。然而，光柵皮爾茲編碼器輸出信號往往帶有多種形式的誤差，不適合直接用來做細(xì)分輸入。因此主體部分是一種光柵皮爾茲編碼器誤差的自動校正方法，它可以根據(jù)光柵皮爾茲編碼器的輸入自動校正其誤差，極大地提高了光柵皮爾茲編碼器輸出信號的規(guī)則度，可以用于對增量式或式皮爾茲編碼器的細(xì)分誤差校正，因而可以使皮爾茲編碼器在各種甚至惡劣的環(huán)境下正常工作，提高了皮爾茲編碼器抗干擾工作的能力。主要采用2812來提高細(xì)分精度，并且實(shí)現(xiàn)方法采用數(shù)值分析計(jì)算的方案，實(shí)現(xiàn)起來相對簡單、靈活。硬件軟件設(shè)計(jì)主要包括：在AD轉(zhuǎn)換之前采用了硬件校正AD采樣的方法；采用了超低噪聲、低紋波電源以及超低噪聲運(yùn)放以減小細(xì)分信號的噪聲；在產(chǎn)品今后的應(yīng)用當(dāng)中，主要通過雙口RAM進(jìn)行接口通信與控制；而在測量誤差評估過程中顯示結(jié)果則使用了NI的虛擬儀器HSDIONI6552。在軟件設(shè)計(jì)方面，采用在一周期內(nèi)均勻抽取2組各50個采樣，并采取多值擬合建立5元一次方程組，采用Gauss法解方程組，計(jì)算出5個細(xì)分誤差參數(shù)，之后才進(jìn)行細(xì)分計(jì)算；計(jì)算結(jié)果由兩部分組成，計(jì)大數(shù)的2812 QEP計(jì)數(shù)部分以及計(jì)小數(shù)的細(xì)分部分，細(xì)分部分通過ADC以及之后的計(jì)算輸出；計(jì)算細(xì)分?jǐn)?shù)時，不同以往細(xì)分采用反正切算角度的方法，計(jì)算中采用了一種新的將正余弦信號轉(zhuǎn)為一路鋸齒波信號形式的方法，并對該非理想的鋸齒波信號在計(jì)算中加入了誤差補(bǔ)償。

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