[發明專利]一種圓光柵四讀數頭數據采集處理系統和方法

在審

• 申請號: 202011483653.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112762969A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 呂澤杉;張彬彬;劉敏;呂曉華
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種圓光柵四讀數頭數據采集處理系統，其特征在于，包括：

圓光柵，用于對角度位置進行測量；

四個讀數頭，用于讀取所述圓光柵測量的原始角度信號；

數字變換電路，用于將所述原始角度信號轉換為數字信號；

數據處理模塊，用于對所述數字信號進行數據處理，得到最終合成的測量數據。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數據處理模塊包括：

量化合成單元，用于對原始角度進行量化和合成；

修正單元，用于對合成角度進行修正。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述圓光柵同軸安裝于旋轉軸上，四個讀數頭間隔90度對稱安裝在所述圓光柵周圍。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述數據處理模塊合成角度的處理如下式：

式中，θ_合成為合成角度，θ₀,θ₁,θ₂,θ₃為原始角度，為量化后的角度。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，修正單元的修正方法為：

預設角度偏差范圍θ_Limit，若第一個讀數頭大于360-θ_Limit度或者第一個讀數頭小于θ_Limit度，則進一步判斷：

當合成角度90-θ_Limit＜θ_合成＜90+θ_Limit時，合成角度θ_合成＝θ_合成+270；

當合成角度180-θ_Limit＜θ_合成＜180+θ_Limit時，合成角度θ_合成＝θ_合成+180；

當合成角度270-θ_Limit＜θ_合成＜270+θ_Limit時，合成角度θ_合成＝θ_合成+90；

其余的情況，合成角度θ_合成保持不變。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數字變換電路中，采用BiSS C快速同步串行接口模式從所述讀數頭進行數據采集，通過主從模式收發，主接口控制位置獲得時序和數據傳輸速度。

7.一種圓光柵四讀數頭數據采集處理方法，其特征在于，包括：

S1、圓光柵對角度位置進行測量；

S2、四個讀數頭讀取所述圓光柵測量的原始角度信號；

S3、數字變換電路將所述原始角度信號轉換為數字信號；

S4、數據處理模塊對所述數字信號進行數據處理，得到最終合成的測量數據。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述S4包括：

S41、對原始角度進行量化和合成；

S42、對合成角度進行修正。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，角度合成的處理如下式：

式中，θ_合成為合成角度，θ₀,θ₁,θ₂,θ₃為原始角度，為量化后的角度。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，對合成角度進行修正的方法為：

預設角度偏差范圍θ_Limit，若第一個讀數頭大于360-θ_Limit度或者第一個讀數頭小于θ_Limit度，則進一步判斷：

當合成角度90-θ_Limit＜θ_合成＜90+θ_Limit時，合成角度θ_合成＝θ_合成+270；

當合成角度180-θ_Limit＜θ_合成＜180+θ_Limit時，合成角度θ_合成＝θ_合成+180；

當合成角度270-θ_Limit＜θ_合成＜270+θ_Limit時，合成角度θ_合成＝θ_合成+90；

其余的情況，合成角度θ_合成保持不變。