高分辨率,高精度角度编码器(5)

2025-09-11

间,被测角度转换成由光电自准直仪产生的光电流触发和停止脉冲所需的时间间隔,接口装置在此间隔内对环形激光脉冲进行读数。

目前还只是少数国家掌握这种技术,研究最多的国家是德国和俄罗斯。圣彼得堡电子大学研制的精密环形激光测角计可用于光学多面体和光学编码器的校准、旋转物体的外部角度测量,和测角仪本身的内部旋转角测量。该装置在1转/秒的转速下,测量转确度达到O.1"。

该项技术测角的最大优点是容易实现自校,且可以实现高速转角测量,动态响应范围宽。缺点是只能实现动态测量,加工工艺难以保证,成本高。这是环形激光器没有得到大量应用的最主要原因。

5.光电轴角编码器

光电轴角编码器是采用光电转换技术将角度转化成相应的数字代码的装置,根据提取信号的方法分为增量编码器和绝对编码器两种。

增量型编码器的位置由原位基准的计数脉冲累计来决定位置,读数状态要始终连续,不可中断,抗干扰能力差,主要用于短时的相对位移或速度检测。以日本产高精度增量型角度编码器比较常用,其分辨率和角度积累误差都是几秒量级。

绝对型编码器是利用自然二进制或循环二进制方式进行光电转换,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。它的抗干扰能力较强,且没有累计误差。绝对型测角编码器在我国研究的比较早的是长春光电机械研究所。1964年长春光机所研制出了我国第一块18位绝对式码盘,接着研制出了18位绝对式编码器,用于电影经纬仪上;1988年研制出了23位绝对式编码器;1996年,又研制出25位绝对式编码器,采用自然二进制与周期二进制混合编码,采用单片机软件细分,分辨率为O.039”,测角均方根误差为士0.7”。


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