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光电编码器单莫尔条纹测速方法

王亚洲 万秋华 杜颖财 李俊峰 卢新然

王亚洲, 万秋华, 杜颖财, 李俊峰, 卢新然. 光电编码器单莫尔条纹测速方法[J]. 中国光学, 2015, 8(6): 1044-1050. doi: 10.3788/CO.20150806.1044
引用本文: 王亚洲, 万秋华, 杜颖财, 李俊峰, 卢新然. 光电编码器单莫尔条纹测速方法[J]. 中国光学, 2015, 8(6): 1044-1050. doi: 10.3788/CO.20150806.1044
WANG Ya-zhou, WAN Qiu-hua, DU Ying-cai, LI Jun-feng, LU Xin-ran. Velocity measurement method based on single Moiré fringe[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6): 1044-1050. doi: 10.3788/CO.20150806.1044
Citation: WANG Ya-zhou, WAN Qiu-hua, DU Ying-cai, LI Jun-feng, LU Xin-ran. Velocity measurement method based on single Moiré fringe[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6): 1044-1050. doi: 10.3788/CO.20150806.1044

光电编码器单莫尔条纹测速方法

doi: 10.3788/CO.20150806.1044
基金项目: 中国科学院知识创新工程领域前沿资助项目(No.O70Y32R070)
详细信息
    通讯作者:

    王亚洲(1990—),男,山东枣庄人,硕士研究生,主要从事光电位移精密测量及光电编码器的检测等方面的研究。E-mail:wangyazhou791@163.com

    万秋华(1962—),女,吉林长春人,博士,研究员,博士生导师,主要从事光电位移精密测量技术及高精度光电轴角编码器等方面的研究。E-mail:wanqh@ciomp.ac.cn

    杜颖财(1977—),男,吉林长春人,硕士,助理研究员,主要从事光电位移精密测量及高精度编码器等方面的研。E-mail:ycdu@163.com

    李俊峰(1980—),男,吉林长春人,博士,副研究员,主要从事大口径非球面的加工与检测技术方面的研究。E-mail:ljf220@sohu.com

    卢新然(1978—),男,辽宁本溪人,硕士,副研究员,主要从事光电编码器机械结构方面的研究。E-mail:luxinranciomp@yahoo.com

  • 中图分类号: TP212

Velocity measurement method based on single Moiré fringe

  • 摘要: 为了提高编码器的测速精度,研究了基于希尔伯特-黄变换的光电编码器单莫尔条纹测速方法。首先,利用AD采集编码器的单路莫尔条纹光电信号,并将信号序列通过EMD变换,滤除直流分量;然后,利用希尔伯特变换求出信号的相位变化,并通过差分运算求取信号的瞬时频率;最后,结合编码器的具体参数求取编码器的转速。实验结果表明:对某21位编码器进行测速实验,测速误差均方差由0.022 4 rad/s降低到0.013 4 rad/s。此方法测速稳定性高,抗干扰能力强,可用于速度精度要求较高的测速场合。
  • 图  1  光电编码器组成

    Figure  1.  Composition of the photoelectric encoder

    图  2  单莫尔条纹测速装置

    Figure  2.  Velocity measuring device based on single moire fringe

    图  3  EMD分解结果

    Figure  3.  Results of EMD decomposition

    图  4  基于正弦信号的测速结果

    Figure  4.  Velocity measuring results based on sine signal

    图  5  M法测速结果

    Figure  5.  Velocity measuring results of M method with orthogonal correction

    表  1  测速性能对比

    Table  1.   Performance comparison of velocity measurement

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-12
  • 录用日期:  2015-07-16
  • 刊出日期:  2015-01-25

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