[發明專利]一種自適應提高模擬輸出角度的絕對測量精度的方法

有效

• 申請號: 201410169528.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103900463A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 賈曉東;吳小鋒
• 申請（專利權）人: 江西省智成測控技術研究所有限責任公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

技術領域

本發明涉及一種角度測量方法，尤其是涉及一種自適應提高模擬輸出角度的絕對測量精度的方法。?

背景技術

角度測量廣泛用于軍事、工業和機器人等領域。隨著技術的發展，測角傳感器也不斷地被小型化和智能化，它通過輸出模擬電壓的方式提供機械角度。為了能夠達到測量小范圍機械角度的目的，需要對角度測量電路整個量程域內的參數進行設置。這些設置參數通常包括偏移量、增益和過零點(即BP點，一般設為0)等。?

角度測量電路中有一個磁編碼器(AS51/263)，能夠計算出機械角度的數字值。通過讀出磁編碼器的內部寄存器的數字值，通過設置磁編碼器內部的偏移量和增益寄存器，可以確定測量機械角度的起點、終點和輸出模擬電壓的范圍(Vpp)。機械角度是由在測量機械角度范圍內的測量電路輸出的模擬電壓值計數出，而此時磁編碼器輸出的模擬電壓值是由其內部的寄存器參數——偏移量和增益決定。所以，偏移量和增益這兩個參數就決定了模擬輸出角度的測量范圍和測量精度。?

發明內容：

本發明的目的在于提供一種自適應提高模擬輸出角度的絕對測量精度的方法，該方法采用模擬輸出的方式來測量小范圍(0～100°)的機械角度，并能夠自適應地調整磁編碼器內部的寄存器參數——偏移量和增益，提高模擬輸出角度的絕對測量精度。?

本發明的目的是這樣實現的：?

一種自適應提高模擬輸出角度的絕對測量精度的方法，具體步驟如下：?

A、把角度測量電路安裝在標準角度源上，并把標準角度源調整到待測角度的起點位置(即測量角度的起點)，標準角度源發出讀取機械角度數字值和緩存標準角度的第一觸發信號Tr1分別送至讀角度數字值模塊和標準角度緩存模塊；在第一觸發信號Tr1的觸發下，讀角度數字值模塊通過第一數字串行口從磁編碼器中的角度數字值寄存器中讀取起點的測量角度數字值As，并把As緩存至角度數字值緩存模塊；同時，標準角度源把起點的標準角度Ds緩存至標準角度緩存模塊；把標準角度源調整到待測角度的終點位置(即測量角度的終點)并準備就緒后，標準角度源再次發出第一觸發信號Tr1，在第一觸發信號Tr1的觸發下，讀角度數字值模塊通過第一數字串行口從磁編碼器中的角度數字值寄存器讀取終點的測量角度數字值Ae(Ae>As)，并把Ae緩存至角度數字值緩存模塊；同時，標準角度源把終點的標準角度De(De>Ds)緩存至標準角度緩存模塊；?

B、在第一觸發信號Tr1的觸發下得到的起點的測量角度數字值As和終點的測量角度數字值Ae后，由乘加法運算模塊按照下面的公式計算出參考偏移量OFFSET_Ref和參考增益GAIN_Ref；?

OFFSET_REf＝As?

GAINRef=ROUNDDOWN(4095Ae-As*2048)]]>

公式中ROUNDDOWN為向下取整函數，如ROUNDDOWN(1.6)＝1；?

C、把參考偏移量OFFSET_Ref和參考增益GAIN_Ref由寫偏移量和增益模塊通過第二數字串行口寫入磁編碼器內部的偏移量和增益寄存器，并完成把磁編碼器設置成模擬輸出工作模式，等待第二觸發信號Tr2；?

D、把標準角度源調整到待測角度的起點位置并準備就緒后，標準角度源發出第二觸發信號Tr2和第三觸發信號Tr3；在第二觸發信號Tr2的觸發下，電壓采集模塊開始工作，采集磁編碼器輸出的模擬電壓V_A得到數字電壓V_D，并把數字電壓V_D緩存至數據記錄模塊；在第三觸發信號Tr3的觸發下，標準角度源的標準角度D被緩存至數據記錄模塊，完成一次數據測量；?