一种可实现误差自检测的编码器系统及检测方法与流程

专利2025-12-30  8


本发明属于编码器误差检测,具体涉及一种可实现误差自检测的编码器系统及检测方法。


背景技术:

1、编码器是利用电磁原理将线位移或者角位移转换成电信号的一种装置,前者称为码尺,后者称为码盘。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。

2、增量式编码器在工作时,就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号,也有发正余弦信号,然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲,通常为a相、b相、z相输出,a相、b相为相互延迟周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取a相、b相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。一般意义上的增量编码器内部无存储器件,故不具有断电数据保持功能。绝对值型编码器在工作时,对应一圈,每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值,通过外部器件记圈数可以进行多个位置的记录和测量。绝对值编码器的输出可直接反映360°范围内的绝对角度,绝对位置可通过输出信号的幅值或光栅的物理编码刻度鉴别。

3、当前,编码器的位置测量是会引入误差的。而高精度编码器的精度测量往往对测量器材的精度提出更高的要求,该要求往往不易达到。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可实现误差自检测的编码器系统及检测方法,以满足对编码器的精度测量使用需求。

2、为实现本发明的目的,本发明提供的技术方案如下:

3、第一方面

4、本发明提供了一种可实现误差自检测的编码器系统,包括中心转轴、上层感应式中空编码器和下层感应式中空编码器、上固定架和下固定架;

5、所述下层感应式中空编码器的定子与下固定架固定连接,所述下层感应式中空编码器的转子与所述中心转轴固定连接,且随所述中心转轴旋转;

6、所述上层感应式中空编码器的定子与上固定架固定连接,所述上层感应式中空编码器的转子与所述中心转轴通过螺钉连接或非连接,可随所述中心转轴旋转或独立旋转;

7、当随所述中心转轴旋转时,所述上层感应式中空编码器的转子与所述中心转轴通过螺钉连接;

8、当独立旋转时,所述上层感应式中空编码器的转子与所述中心转轴非连接,所述上层感应式中空编码器的转子向下移动后,与所述上固定架固定连接。

9、第二方面

10、本发明提供了一种可实现误差自检测的编码器系统检测方法,所述方法包括如下步骤:

11、步骤1:搭建权利要求1-8中任一项所述的可实现误差自检测的编码器系统;

12、步骤2:利用搭建的可实现误差自检测的编码器系统进行检测,检测的过程包括多个测回,在每个所述测回开始后,上感应式中空编码器和下感应式中空编码器可随中心转轴一起转动,并在n个测量位置通过测角电路实时地输出对应的角度位置信号,从角度显示装置上直接读出主、从两台编码器的读数,两者做差填入到误差表中以备使用。

13、与现有技术相比,采用本发明技术方案的技术效果如下:

14、利用本发明方案,能够在没有高精度测角设备的情况下,通过所设计的编码器系统,仅通过两套等精度的编码器的互比测量,则可实现误差分离,并能够实现较高的测量精度。

15、另外,利用此方案,能够减少由于调节定转子之间的相对位置引入的误差,保证测量的准确性。



技术特征:

1.一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,包括中心转轴(1)、上层感应式中空编码器和下层感应式中空编码器、上固定架(3)和下固定架(4);

2.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,当随所述中心转轴(1)旋转时,所述上层感应式中空编码器的转子(7)下端与中心转轴(1)的环形托块之间设置有垫块(8)。

3.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,所述下感应式中空编码器的定子与下感应式中空编码器的转子之间的气隙为0.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,当随所述中心转轴(1)旋转时,所述上感应式中空编码器的定子与上感应式中空编码器的转子之间的气隙为0.2mm。

6.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,所述上感应式中空编码器和下感应式中空编码器的外径均为72mm,内径45mm,精度为3。

7.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,所述上层感应式中空编码器的定子(2)通过螺钉与上固定架(3)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种可实现误差自检测的编码器系统,其特征在于,所述下层感应式中空编码器的定子(5)通过螺钉与下固定架(4)固定连接。

9.一种可实现误差自检测的编码器系统检测方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种可实现误差自检测的编码器系统检测方法,其特征在于,一个测回结束后,撤掉垫块(8),通过取下螺钉,使得上感应式中空编码器的转子,向下移动,与中心转轴(1)分离,且与上固定架(3)固定连接,转动中心轴系,使两台感应式中空编码器的转子错开一个相对角度。


技术总结
本发明公开了一种可实现误差自检测的编码器系统及检测方法。所述系统包括中心转轴、上层感应式中空编码器和下层感应式中空编码器、上固定架和下固定架;所述下层感应式中空编码器的定子与下固定架固定连接,所述下层感应式中空编码器的转子与所述中心转轴固定连接,且随所述中心转轴旋转;所述上层感应式中空编码器的定子与上固定架固定连接,所述上层感应式中空编码器的转子与所述中心转轴通过螺钉连接或非连接。利用本发明方案,能够在没有高精度测角设备的情况下,通过所设计的编码器系统,仅通过两套等精度的编码器的互比测量,则可实现误差分离,并能够实现较高的测量精度。

技术研发人员:任志勇,朱梦龙,杨国安,李洪达
受保护的技术使用者:颐沃德(天津)科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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