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四倍频细分电路(含波形图)时间：2010-06-12 05:00:19 来源：作者：1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，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。
显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。
光电轴角编码器自动化校准方法杨玉莹发布时间：2021-08-05T03:31:14.138Z 来源：《防护工程》2021年11期作者：杨玉莹彭军何群[导读] 光电轴角编码器又称为光电角位置传感器，是一种将旋转角位置、角位移及角速度等物理量转换成电信号的位移传感器。
航空工业北京长城计量测试技术研究所北京 100095摘要：本单位研制的角位移传感器校准装置可以满足不同信号输出形式的光电轴角编码器的校准需求，实现光电轴角编码器高准确度和高效率的校准。
关键词：光电轴角编码器；自动化校准Automatic calibration method of photoelectric-angular encoder YANG Yu-ying，PENG Jun，HE Qun （Changcheng Institute of Metrology ＆Measurement，Beijing 100095）Abstract The self-developed calibration device of angular displacement sensor can meet the calibration requirements of different signal output forms of photoelectric-angular encoder and achieve high accuracy and high efficiency calibration of photoelectric-angular encoder. Key words：photoelectric-angular encoder；auto-calibration1 引言光电轴角编码器又称为光电角位置传感器，是一种将旋转角位置、角位移及角速度等物理量转换成电信号的位移传感器。
[1]它以高精度计量圆光栅为检测元件，通过光电转换，将角位置信息转换成相应的数字代码，并可与计算机及显示装置连接，实现数字测量与控制，具有范围广、精度高、可靠性好、体积小、易维护等优点，是自动化设备理想的角度传感器。
基于 Matlab 在 PMSM 电机控制模型下编码器细分技术及其仿真刘帅;徐刚;余得贵【摘要】位置传感器精度直接影响到伺服系统的控制性能，正余弦编码器细分技术是目前获取高分辨率位置检测精度的主要手段。
针对常规细分算法在硬件上实现对硬件要求高的缺点，研究用Matlab软件实现的求光栅编码器细分角度的方法大大提高了测速范围和伺服精度。
文中特别说明了编写软件时应当注意的问题。
使用该方法，可以提高细分计算的效率和精确度。
各个性能满足伺服位置传感器的性能要求，具有很具有极高的使用价值。
文中也给出了Mat-lab仿真结果及实验测试结果，从实际使用情况看来，同理论的假设仿真结果基本相符，因此是可行的。
【期刊名称】《机电元件》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】7页(P58-64)【关键词】伺服精度;Matlab;编码器仿真;细分技术【作者】刘帅;徐刚;余得贵【作者单位】深圳大学机电学院，广东，深圳，518061;深圳大学机电学院，广东，深圳，518061;深圳大学机电学院，广东，深圳，518061【正文语种】中文【中图分类】TN784综述与简介近年来，随着计算机技术、光通信、伺服系统以及光电子器件的发展，光电编码器的研制水平进一步提高了，新产品不断出现，技术更加完善。
由于光电编码器具有高精度、高分辨力、低能耗、非接触测量及输出稳定等优点，因而在现代的军事、航天、机器人工业、等各个领域的精密测量与控制设备中得到了广泛应用。
但是，受限于技术以及成本等方面的原因，光栅编码器的分辨率大都不能达到很高。
比如Heidenhain编码器，一转输出的是2048个正弦脉冲周期，如果再加上这里2 812的QEP 部分4倍频细分，能够达到的最大分辨率就是8192倍，远低于要求的100万倍的细分水平，因此需要更进一步采用细分方法来实现高倍频，从而测出伺服系统角速度以及电机转速。
本文介绍一种软件实现的求光栅编码器细分角度的方法，并通过细分角度反馈给电机从而在闭环系统中达到测速效果提高了伺服精度。
一种基于光电编码器和Matlab曲线拟合的测速方法作者：广东海洋大学电子信息工程系王嘉斌大家都知道，对于电机速度的测量方法有很多种，其中比较经典有M法测速、T法测速和MT法测速。
而在这里，我要介绍的是一种非常适合于飞思卡尔智能车的基于光电编码器的测速方法。
这里以200P/R的为例，它每转一周就会输出200个脉冲，通过单片机的脉冲捕捉功能就能检测到编码器输出的脉冲数。
众所周知，电机的转速是通过PWM的占空比来控制，想到这里，我们可以提出这样的一个疑问：既然占空比决定电机转速，而转速可以通过编码器输出的脉冲个数来表示，那么电机的PWM占空比跟编码器输出的脉冲个数是不是有某种必然的关系呢？答案是肯定的。
没错，占空比跟脉冲个数之间一定有种必然的关系！这种关系可能是线性的，也可能是非线性的。
在偏差允许的范围内，我们一般会选择线性的。
原因很简单，线性的让单片机计算起来肯定要快一些。
既然怀疑这两者之间有某种联系，那么我们就要想办法去找出它们之间的关系来。
首先，我们得先做一件事——测量。
通过测量不同占空比所对应的脉冲个数，再通过一定的数据处理（例如多次测量求平均值），得到两组对应的数据。
本人是通过先编写好程序，在程序中设置6种不同的速度值，即6种电机的PWM占空比值，然后通过每10ms的中断来读取编码器输出的脉冲个数。
因为都是10ms，所以每次读取到的脉冲个数都相差不大，最多差9个脉冲，为了减小测量误差，我取了4组数，然后对这4组数取平均值。
这样，就得到了一组电机PWM占空比跟编码器脉冲个数的数据。
对所得到的数据，我们可以借助Matlab这个强大的数学工具来处理。
主要用的是Matlab 的曲线拟合功能。
下面我将为大家介绍一下相关的操作步骤。
首先，我们把得到的占空比和脉冲个数以数组的形式输入到Matlab中（x代表占空比，y为脉冲个数）：x=[100,200,300,400,500,600];y=[123,350,560,763,970,1206]; 然后再输入曲线拟合工具箱cftool(x,y)命令，此时Matlab会自动弹出一个新的窗口（如下图1）进入曲线拟合工具箱界面“Curve Fitting tool”后，按下面步骤操作：（1）点击“Data”按钮，弹出“Data”窗口；（2）利用X data和Y data的下拉菜单读入数据x,y，可修改数据集名“Data set name”，然后击“Create data set”按钮窗口，退出“Data”，返回工具箱界面，这时会自动画出数据集的曲线图（图2）；图2（3）点击“Fitting”按钮，弹出“Fitting”窗口；（4）点击“New fit”按钮，可修改拟合项目名称“Fit name”，通过“Data set”下拉菜单选择数据集,然后通过下拉菜单“Type of fit”，选择拟合曲线的类型，在这里我们直接选择Polynomial：多形式逼近中的liner类型；（5）类型设置完成后，点击“Apply”按钮，就可以在Results框中得到拟合结果（图3）。
在Matlab中使用误差校正编码进行数据传输的技巧引言：数据传输在现代通信中起着至关重要的作用。
传输过程中的误差会严重影响数据的准确性与完整性。
因此，为了能够更好地处理数据传输过程中的误差，误差校正编码成为了一种很重要的技术手段。
本文将以Matlab为工具，探讨在Matlab中使用误差校正编码进行数据传输的技巧。
一、误差校正编码的概述误差校正编码是一种用于数据传输的编码方式，通过在数据中引入冗余信息，能够在接收端检测和纠正误差，提高传输的可靠性。
常用的误差校正编码方式有海明码、重复码等。
在Matlab中，我们可以借助通信工具箱提供的函数，轻松实现误差校正编码。
通信工具箱中的函数可用于生成编码后的数据，以及解码接收到的数据，并进行错误检测和纠正。
二、误差校正编码在Matlab中的应用1. 生成编码后的数据通过Matlab中的通信工具箱函数，我们可以方便地生成编码后的数据。
以海明码为例，我们可以使用"encode"函数进行编码。
该函数的输入参数为待编码的数据序列和海明码的生成多项式。
生成多项式是用于生成冗余信息的关键参数，通过调整生成多项式的选择，可以达到不同的纠错能力。
2. 传输过程的模拟通过Matlab提供的信道模型，我们可以模拟数据在信道中的传输过程。
信道模型可以通过配置信道参数来模拟不同类型的信道，例如加性高斯白噪声信道(AWGN)、模拟信道等。
在信道传输过程中，噪声的引入会导致误码率的增加，因此，在调试和优化编码方案时，需要考虑信道模型对误差校正能力的影响。
3. 解码和错误检测在接收端，我们需要进行解码和错误检测。
通过Matlab提供的通信工具箱函数，我们可以使用"decode"函数对接收到的编码数据进行解码。
该函数的输入参数为接收到的编码数据和海明码的生成多项式。
解码后，我们可以使用"biterr"函数计算解码后的数据与原始数据之间的误码率。
光电轴角编码器细分信号误差及精度分析作者：马欢欢肖贵芳来源：《中国科技博览》2017年第25期[摘要]高分辨力光电编码器通常利用码盘精码两路正交的正、余弦信号，通过细分达到高分辨力。
为使细分技术更加完善，分别对信号直流分量误差、幅值误差、相位误差、谐波分量误差、噪声误差和量化误差等进行了数理分析，通过对细分误差的特性分析，得出了误差规律及其计算公式，形成了比较完整的光电编码器细分误差及精度分析的数理结果。
[关键词]光电轴角编码器；细分信号误差；精度分析中图分类号：TP212.14 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0061-01引言光电轴角编码器是一种具有代表性的角位移传感器，是一种集光、机、电于一体的数字测角装置。
无论增量式或绝对式，高分辨力编码器通常是利用码盘两路正交的精码信号通过细分达到高分辨力。
细分处理方法基于标准的正弦、余弦两路信号，但实际光电信号参数（幅值、相位、波形等）与处理电路参数的匹配不够精确，会产生细分误差。
1 电子学细分概念所谓电子学细分实际上是把光栅付相对移动一个栅距的位移量，经光电转换后，为一个周期内的物理量，用电子学的方法和插补系数再进行细分。
在电子学系统中，莫尔条纹经过细分后，信号的重复频率提高了，因此电子学细分又称为倍频，完成细分的电路叫做倍频器。
由于细分是在信号一个周期内进行的，内插进许多个脉冲，所以也把细分叫做内插或插补，用T表示。
在等间隔细分时，T就是插补器输出脉冲信号的重复频率和莫尔条纹信号的频率比值。
电子学细分又分为幅度调制型细分、相位调制型细分和软件细分。
2 光电轴角编码器细分信号误差分析高分辨力编码器细分误差可以分为信号直流分量误差、幅值误差、相位误差、谐波分量误差、噪声误差和量化误差等。
码盘精码光电信号的提取一般采用莫尔条纹技术获得两路正交信号，波形为准正弦波，两路精码信号的完整函数表达式为：A=A0+Am·sin（θ+ϕ）+Ai·sin（iθ+ϕ）+δeB=B0+Bm·cos（θ+ϕb）〗+Bi·cos（iθ+φib）+δe表达式中包含了四个子式。
