[發(fā)明專利]一種間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011596342.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112783078A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬孜;馬卓爾;姚德武;鄭環(huán)其
• 申請（專利權(quán)）人: 西南技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01B11/06;G05D5/03
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 張然

1.一種間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，包括：

以工件轉(zhuǎn)動機構(gòu)上安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器過零點Z信號作為一個間歇式周期的啟動信號，以A相信號作為采樣周期的同步信號，實現(xiàn)光量值信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換；一個全采樣工作周期內(nèi)，PLC采集使能信號、Z信號、采集周期信號以及A相信號之間的時序匹配；

A相信號的周期取決于工轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/min和旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率，數(shù)字量和模擬轉(zhuǎn)換時間小于PLC單次掃描時間，PLC掃描時間小于A相周期時間；

在采樣周期內(nèi)對遮擋時間內(nèi)暗信號進(jìn)行采集，在上位機上對暗信號和光信號分別進(jìn)行平均，并將暗信號作為噪聲進(jìn)行扣除；在對暗信號和光信號間，采用二次拉格朗日插值進(jìn)行內(nèi)插數(shù)據(jù)，保證顯示和計算的連續(xù)性。

2.如權(quán)利要求1所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，以PLC配置A/D模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，設(shè)定響應(yīng)時間低于0.5ms的數(shù)字輸入模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換時間小于0.25ms的AD模塊，精簡PLC程序使掃描周期時間低于0.5ms。

3.如權(quán)利要求1所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，A相信號的周期取決于工轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/min和旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率，選用1800線的旋轉(zhuǎn)編碼器，角分辨率0.2°，要求數(shù)字量和模擬轉(zhuǎn)換時間小于PLC單次掃描時間，PLC掃描時間小于A相周期時間。

4.如權(quán)利要求1所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，在上位機對信號進(jìn)行扣零、平均和采用二次拉格朗日插值對間歇光量值信號插值。

5.如權(quán)利要求1所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，A相信號決定每次監(jiān)控信號采集開始。

6.如權(quán)利要求1所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，系統(tǒng)架構(gòu)包括：采用透射式監(jiān)控，光路系統(tǒng)為光源和聚焦透鏡，垂直入射到真空室內(nèi)，下方出射后聚焦到單色儀上，由探測器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，與正常鍍膜機透射式光控比較，光源部分無調(diào)制器，光路不在工轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)中心，偏心約300mm；倍增管信號由前置放大器放大后送入PLC進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)通過光隔離的RS232口傳輸?shù)缴衔籔C機。

7.如權(quán)利要求6所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，對1100mm鍍膜機，偏心位置為半徑300mm，選用1800線旋轉(zhuǎn)編碼器，按最快工轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)/min計算，對應(yīng)監(jiān)控片上轉(zhuǎn)動1.05mm/線，A相頻率為900Hz，PLC平均掃描周期限制在0.5ms以下。

8.如權(quán)利要求7所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，PLC采集：采用間接尋址的方法，將一個采集周期的數(shù)據(jù)存儲在DM1000開始的2K存儲器中，PLC程序僅實現(xiàn)采集、存儲和傳輸。

9.如權(quán)利要求7所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，標(biāo)定過程包括：通過采集0.99個Z信號周期的全周期信號，0.01周期用于復(fù)位，確定監(jiān)控信號采樣的初始位置，確定編碼器Z信號點和實際監(jiān)控片之間的位置。

10.如權(quán)利要求1所述的間歇式光學(xué)監(jiān)控信號同步采樣方法，其特征在于，采用二次拉格朗日插值進(jìn)行內(nèi)插1-2個數(shù)據(jù)，保證顯示和計算的連續(xù)性。