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《电子科技大学》 2003年
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高精度绝对式光电轴角编码器高质量光电信号的提取方法

吴凡  
【摘要】:关于高质量光栅光电信号的提取方法,绝对式光电轴角编码器与增量式编码器相比有其自身的特点,如增量式编码器常用的光栅信号空间滤波的一些方法,绝对式光电轴角编码器却不便使用。因此,对绝对式编码器提取高质量光栅光电信号的方法需作专门研究。 通过分析研究,提出了一种新的提取高质量光栅光电信号的综合措施及方法,即采用组合光阑指示光栅进行光栅信号空间滤波以改善光栅信号的正弦性,采用光栅信号相位矢量修正以改善信号的正交性,并结合前人精化光栅光电信号的研究成果,如多线平均、信号相减处理、多读数头相加平均等光栅光电信号精化处理的综合措施及方法。 运用傅里叶光学的相关函数及功率谱的分析方法,通过两黑白光栅透过率函数的相关函数的讨论,分析了莫尔条纹的功率谱,以及透射式双光栅光学读数系统输出的光电信号的频谱,得到光电信号的频谱等于两光栅(主光栅和指示光栅)的频谱与接收光阑的频谱的乘积的结论(与文献[25] 的结论相同)。 根据光栅透过率函数的相关函数和功率谱的分析,提出采用一种新的空间滤波方法,即采用设计指示光栅频谱的组合光阑指示光栅进行光栅信号空间滤波的方法,建立了设计组合光阑指示光栅频谱的数学模型。对绝对式编码器,在国内首次采用了组合光阑指示光栅进行精码光栅信号空间滤波,研制了组合余弦光阑指示光栅和具有创新性的组合“卷积”光阑指示光栅,并在工程实践中得到验证。 国家高技术806-2项目的AS-1光束定向控制系统用GBJ420高精度绝对式编码器采用此光栅光电信号精化处理的综合措施及方法,获得了高质量的光电信号。经测试,光栅光电信号的主要的四项指标为:正弦性 ≤1.5%,正交性 ≤1.5°,等幅性 ≤1.5%,信号的残余直流电平 ≤2.5%。此绝对式编码器测角精度为: ( ),其细分精度: ( )。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN76

【引证文献】
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1 苏东风;高精度标定转台光栅测角系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
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【参考文献】
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【同被引文献】
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10 颜庙青;印制电路板激光微孔工艺研究[D];华中科技大学;2007年
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