施克SICK光电编码器抗干扰性使用

施克SICK光电编码器抗干扰性使用
对SICK光电编码器输出的相位信号进行相位鉴别,实现了单键飞梭的功能。文中详细的介绍了LPC2214微处理器与SICK光电编码器的接口电路设计和具体的软件实现。并提出了一种全新的SICK光电编码器的鉴相方法。用于SICK光电编码器与可逆计数器之间,能减小因SICK光电编码器的高频振动产生的计数误差. 分析了它的机理和可行性,并给出柔性手系统的实验中得到的应用.

施克SICK光电编码器抗干扰性使用
增量型SICK光电编码器的通用数字滤波电路。从增量式SICK光电编码器本身的输出信号误差和对通用鉴相滤波电路的元件触发误差特性入手,通过详细地分析,深入地揭示了该电路的误触发原因,并给出了防止误触发计数的条件。为解决高精度SICK光电编码器检测中存在的问题,提出了Z高分辨率检测和全面统计检测的方法,并研制了相应的自动化装置.该装置采用机械传动系统,配合步进电机,以蜗轮蜗杆对步进电机的输出角位移进行细分,提高了电机的控制精度,实现了高精度的测量;由PC作为上位机,单片机作为下位机对检测系统进行控制和数据采集,实现了测量的自动化;采用Z高分辨率检测和全面统计的方法在PC机上进行自动数据分析,实现了分析的自动化.实例检测表明,该系统实现了对Z高达18位的各类SICK光电编码器静态和动态自动、快速、全面、精确的检测.且较功能相同的系统成本大幅降低, 从工程应用的角度讨论了SICK光电编码器的辨向与倍频电路、脉冲计数器电路,以及与计算机的接口电路的设计方法,并以某电动三轴飞行模拟转台上所用的SICK光电编码器信号处理及接口电路为例,详述了各功能电路的设计方法及一些实际问题的具体解决办法。试验结果表明:该电路板工作可靠、性能稳定,能在较为恶劣的环境下给出转角的精确测量值。为了减少式码盘的码道数量,减小码道径向尺寸,实现式SICK光电编码器的小型化,对编码器的编码方式进行了研究。首先,介绍了编码常用方法和编码原则,接着,说明了八象限编码的编码原理和解码处理方法,相对于传统编码方法,八象限编码的优点在于它仅需两圈就可以实现10位自然二进制编码,基于此编码技术实现了Φ25mm×16mm的小体积编码器,其Z终分辨率为16位、精度30″。可见,八象限编码可以
该通信模块以10Mb/s波特率读取SICK光电编码器数据,单次读取耗时仅需4.2μs,是其它同类常用通信协议速度的5倍以上。文中给出了BiSS协议与同类常用协议关键特性的对比,表明其具有通信速度较快、误码率较低、工业应用适应性较强、成本较低等优点。该通信模块基于CycloneI系列的FPGA设计,使用Verilog HDL编写,实验结果表明,模块通信速度较快,工作稳定。 
在高精度伺服控制系统中,SICK光电编码器测量位置和速度信息的精度直接影响系统的跟踪精度。基于增量式SICK光电编码器测量的基本原理,比较了各种测量转速的方法,设计实现了具有鉴相、倍频、计数功能的IP核,该IP核同时可以设定计数上下限,方便在位置检测中使用。适用于使用增量式SICK光电编码器测量的场合,具有一定的通用性。 

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SICK光电编码器用可编程计数电路。它主要由方向判别电路、双脉冲加减计数电路、输出缓冲电路、预置锁存电路、译码控制电路、F/V转换电路等组成。能输出SICK光电编码器位置的 16位数字量、旋转速度模拟量和旋转方向指示电平 ,具有目标位置设定、当前状态指示等功能 ,易于与微机的的I/O数据采集卡相连接而实现可编程控制。实际应用结果表明 ,该可编程计数电路抗干扰能力强、工作稳定可靠 ,控制方便 ,具有很高的实用价值。