[實用新型]編碼器校正系統

有效

• 申請號: 201820729387.8
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN208751603U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 張文農
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川技術有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本新型提供了一種編碼器校正系統，包括基準編碼器、對拖裝置、數據緩存裝置以及上位機；其中：被測編碼器與基準編碼器由所述對拖裝置帶動旋轉；所述數據緩存裝置在所述被測編碼器與基準編碼器同步旋轉時，以相同的采樣周期同時采集所述被測編碼器與所述基準編碼器輸出的位置信號；所述上位機包括誤差分析單元、擬合單元以及燒錄單元，且所述誤差分析單元用于根據所述位置信號生成原始誤差曲線，所述擬合單元用于根據所述原始誤差曲線生成校正曲線，所述燒錄單元用于將所述校正曲線寫入到所述被測編碼器中。本新型通過將被測編碼器與基準編碼器對拖，并根據基準編碼器的位置信號對被測編碼器校正，可極大提高被測編碼器的輸出精度。

技術領域

本新型涉及編碼器領域，更具體地說，涉及一種編碼器校正系統。

背景技術

隨著工控技術的飛速發展，制造業產業升級的不斷推進，為伺服產業的發展提供了巨大的市場。編碼器作為伺服系統中的反饋器件，有效提高了伺服系統的工作精度。而絕對值編碼器，因其輸出的每一個位置絕對唯一、抗干擾，已經越來越廣泛地應用到各種工業系統中，以進行角度、長度測量和定位控制。

高分辨率的絕對值光電編碼器，由于在設計、生產、工藝等環節會產生一致性非線性誤差，從而會影響其精度。

一致性非線性誤差是影響編碼器“絕對定位精度”與“重復定位精度”的最主要原因。以光電編碼器為例，誤差來源主要有微分非線性誤差和積分非線性誤差。微分非線性誤差是存在于編碼器的每個刻線之中的高頻率誤差，積分非線性誤差為編碼器一圈一次的低頻率誤差。

若編碼器的“絕對定位精度”與“重復定位精度”數值太大，在伺服系統中會造成電機速度波動過大，影響其在某些特定場合下的正常使用。

新型內容

本新型要解決的技術問題在于，針對上述因一致性非線性誤差影響絕對值編碼器精度的問題，提供一種編碼器校正系統。

本新型解決上述技術問題的技術方案是，提供一種編碼器校正系統，用于對被測編碼器進行校正；其特征在于，包括基準編碼器、對拖裝置、數據緩存裝置以及上位機；其中：所述被測編碼器與基準編碼器由所述對拖裝置帶動旋轉；所述數據緩存裝置的輸入端連接到所述被測編碼器與基準編碼器的輸出端，并在所述被測編碼器與基準編碼器同步旋轉時，以相同的采樣周期同時采集所述被測編碼器與所述基準編碼器輸出的位置信號；所述上位機的輸入端連接到所述數據緩存裝置的輸出端，并根據所述數據緩存裝置中的位置信號生成原始誤差曲線以及根據所述原始誤差曲線生成校正曲線，且所述上位機的輸出端連接到所述被測編碼器的輸入端，并將所述校正曲線寫入到所述被測編碼器中。

在本新型所述的編碼器校正系統中，所述上位機包括誤差分析單元、擬合單元以及燒錄單元，且所述誤差分析單元用于根據所述位置信號生成原始誤差曲線，所述擬合單元用于根據所述原始誤差曲線生成校正曲線，所述燒錄單元用于將所述校正曲線寫入到所述被測編碼器中。

在本新型所述的編碼器校正系統中，所述原始誤差曲線為由多個離散點組成的曲線，所述擬合單元提取所述原始誤差曲線中的低頻成分和高頻成分，并根據所述低頻成分插補生成積分校正曲線、根據所述高頻成分插補生成微分校正曲線。

在本新型所述的編碼器校正系統中，所述擬合單元使用快速傅里葉變換提取所述原始誤差曲線中的低頻成分和高頻成分。

在本新型所述的編碼器校正系統中，所述數據緩存裝置采集的位置信號至少包括所述被測編碼器與基準編碼器同步旋轉一周所輸出位置的采樣數據。

在本新型所述的編碼器校正系統中，所述誤差分析單元包括補償子單元和比較子單元，其中：所述補償子單元用于根據所述數據緩存裝置采集的位置信號生成補償信號，并對所述數據緩存裝置采集的被測編碼器的位置信號進行補償，以使被測編碼器的位置信號與基準編碼器的位置信號零點對齊；所述比較子單元，用于將零點對齊的被測編碼器的位置信號與基準編碼器的位置信號進行比較，獲得所述原始誤差曲線。