全數(shù)字化光電角度位置傳感器的研究.pdf

1、光電角度位置傳感器作為一種光機(jī)電一體化測(cè)量角度位置的部件，其原理是先將角度位置信息通過(guò)光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)，然后通過(guò)光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，從而對(duì)軸轉(zhuǎn)角信息進(jìn)行測(cè)量。常用的光電角度位置傳感器通常是通過(guò)AD采集芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)角度細(xì)分結(jié)構(gòu)的信號(hào)采集，這樣無(wú)疑可以獲得較高的精度，然而在高低溫環(huán)境下會(huì)造成傳感器零點(diǎn)的漂移，出現(xiàn)溫度漂移、零點(diǎn)漂移的現(xiàn)象。
　　本文主要研究如何通過(guò)全數(shù)字化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)光電角度位置傳感器。提出一種全數(shù)字化角度細(xì)分方法

2、對(duì)莫爾條紋進(jìn)行數(shù)字化細(xì)分，而高位內(nèi)圈角度劃分則使用格雷碼編碼的絕對(duì)編碼圖案。光學(xué)傳感器件方面采用光電二極管陣列作為探測(cè)元件，與編碼盤(pán)各編碼通道一一對(duì)應(yīng)，光電二極管的輸出經(jīng)由比較器進(jìn)行二值化，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電信號(hào)編碼。后續(xù)的信號(hào)處理部分采用Cyclone II系列的EP2C5Q208C8N作為處理器件，使用Quartus II設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行 FPGA程序設(shè)計(jì)，使用自頂向下的設(shè)計(jì)流程，頂層采用原理圖模塊，通過(guò) Verilog生成各個(gè)部分子模塊，將