CN111256735A - 一种光电编码器数据处理方法、装置及光电编码器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电编码器数据处理方法及装置，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；依据标准幅度值与每组读数头各自对应的幅度值，计算出每组读数头偏离标准幅度值的偏离值；从各个偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个目标偏离值各自对应的目标读数头；依据各个目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在当前时刻的细分角度值；本发明能够提高光电编码器的测量精确度。另外，本发明还提供了一种光电编码器，具有上述相同的有益效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光电编码器技术领域，特别是涉及一种光电编码器数据处理方法、装置及光电编码器。
背景技术
光电轴角编码器又称光电角位置传感器，是一种集光、机、电为一体的精密数字测角装置。绝对式光电轴角编码器的圆形码盘上沿径向有若干条同心码道，每条码道上由透光和不透光的扇形区间组成，在码盘的一侧是光源，另—侧对应每一码道有一光敏元件，每一个光源和光敏元件配对称为一个读数头。当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否以及光照的强弱输出不同的电流信号，该电流信号与电阻进行串联，电阻将电流信号转换为电压信号，该电压信号称为编码器的原始输入信号。
光电编码器的一组精码读数头原始信号一般分为四路，计为C0、C90、C180、C270，是四路相位差为90度的近似正弦波，其中，C0和C180相位差为180度，C0和C180信号进入差分放大器放大整形后得到的正弦波信号记为SIN信号；C90和C270相位差为180度，C90和C270信号进入差分放大器放大整形后得到正弦波信号记为COS信号，SIN信号和COS信号相位差为90度。根据SIN信号和COS信号的数值，通过公式：
即可得到编码器一个精码周期的细分角度值θ。为了提高编码器的精度，实际的编码器精码可能有多组读数头，平均分布在编码器的精码码道上，计算细分角度值时，取所有组的读数头数值的平均值作为编码器精码细分后的最终值。
但是，当编码器的码盘由于落入水滴或者灰尘时，编码器转动时读数头输出的信号与标准的正弦波信号将存在较大的误差，通过公式(1)计算得到的编码器细分角度值并不是真实的细分角度值，这样将会导致编码器误差变大，或者导致编码器错码而无法使用。
鉴于此，在光电编码器数据处理过程中如何提高编码器细分角度值的精确度成为本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种光电编码器数据处理方法、装置及光电编码器，在使用过程中能够提高光电编码器的测量精确度。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光电编码器数据处理方法，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：
依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组所述读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；
依据标准幅度值与每组所述读数头各自对应的幅度值，计算出每组所述读数头偏离所述标准幅度值的偏离值；
从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个所述目标偏离值各自对应的目标读数头；
依据各个所述目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
可选的，所述依据各个所述目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在所述当前时刻的细分角度值为：
依据各个所述目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出所述光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
可选的，所述从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个所述目标偏离值各自对应的目标读数头包括：
从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第二预设值的第一目标偏离值，并确定出与各个所述第一目标偏离值各自对应的第一目标读数头；
从各个所述偏离值中筛选出偏离值在第二预设值和所述第一预设值之间的第二目标偏离值，并确定出与各个所述第二偏离值各自对应的第二目标读数头；所述第二预设值小于所述第一预设值，所述目标读数头包括所述第一目标读数头和所述第二目标读数头。
可选的，所述依据各个所述目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出所述光电编码器的细分角度值包括：
将与各个所述第一目标读数头的权重值均确定为1；
依据各个所述第二目标读数头对应的偏离值、第一预设值和第二预设值及权重计算关系式，计算出与每个所述第二目标读数头对应的权重值；其中：
所述权重计算关系式为：
其中，当所述第二个目标读数头为第i个读数头时，Mi为所述第i个读数头的权重值，Ci为所述第i个读数头对应的偏离值，B为第一预设值，D为第二预设值；
依据与各个所述第一目标读数头和各个所述第二目标读数头各自对应的初始细分角度值及各自的权重值，计算出光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
本发明实施例相应的提高了一种光电编码器数据处理装置，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：
第一计算模块，用于依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组所述读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；
第二计算模块，用于依据标准幅度值与每组所述读数头各自对应的幅度值，计算出每组所述读数头偏离所述标准幅度值的偏离值；
筛选模块，用于从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个所述目标偏离值各自对应的目标读数头；
第三计算模块，用于依据各个所述目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
可选的，所述第三计算模块，具体用于依据各个所述目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出所述光电编码器的细分角度值。
可选的，所述筛选模块包括：
第一筛选单元，用于从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第二预设值的第一目标偏离值，并确定出与各个所述第一目标偏离值各自对应的第一目标读数头；
第二筛选单元，用于从各个所述偏离值中筛选出偏离值在第二预设值和所述第一预设值之间的第二目标偏离值，并确定出与各个所述第二偏离值各自对应的第二目标读数头；所述第二预设值小于所述第一预设值，所述目标读数头包括所述第一目标读数头和所述第二目标读数头。
可选的，所述第三计算模块包括：
第一计算单元，用于将与各个所述第一目标读数头的权重值确定为1；
第二计算单元，用于依据各个所述第二目标读数头对应的偏离值、第一预设值和第二预设值及权重计算关系式，计算出与每个所述第二目标读数头对应的权重值；其中：
所述权重计算关系式为：
其中，当所述第二个目标读数头为第i个读数头时，Mi为所述第i个读数头的权重值，Ci为所述第i个读数头对应的偏离值，B为第一预设值，D为第二预设值；
第三计算单元，用于依据与各个所述第一目标读数头和各个所述第二目标读数头各自对应的初始细分角度值及各自的权重值，计算出光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
本发明实施例还提供了一种光电编码器，包括多个读数头、存储器和处理器，其中：
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述光电编码器数据处理方法的步骤。
本发明实施例提供了一种光电编码器数据处理方法及装置，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；依据标准幅度值与每组读数头各自对应的幅度值，计算出每组读数头偏离标准幅度值的偏离值；从各个偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个目标偏离值各自对应的目标读数头；依据各个目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在当前时刻的细分角度值。
由于当码盘受到污染后，读数头在污染位置采集到的正弦波信号会存在误差，对应的细分角度值会存在较大的偏差，因此，本发明在光电编码器上设置多组读数头，并且每个采样时刻均根据每组读数头所采集的正弦波信号计算出每个读数头的初始细分角度值和幅度值，并且将每个幅度值与标准幅度值进行比较计算出各个偏离值，当偏离值小于第一预设值时，则说明对应的读数头所读取的部分没有被污染，从而筛选出各个没有被污染的目标读数头，并且根据各个目标读数头各自对应的细分角度值计算出光电编码器的细分角度值，从而提高光电编码器的测量精确度。另外，本发明实施例还提供了一种光电编码器，具有上述相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光电编码器数据处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种光电编码器数据处理原理图；
图3为本发明实施例提供的另一种光电编码器数据处理方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种光电编码器数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种光电编码器数据处理方法、装置及光电编码器，在使用过程中能够提高光电编码器的测量精确度。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种光电编码器数据处理方法的流程示意图。该光电编码器数据处理方法，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：
S110：依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；
需要说明的是，在具体实现时为了防止只有一组读数头、并且读数头读取到码盘被污染的位置时得到的细分角度值存在较大的误差，本实施例中预先在光电编码器上设置多组读数头，至少为两组，读数头的具体组数可以根据实际需要进行确定。
在光电编码器的码盘转动过程中，在每个采样时间点每组读数头均为分别采集一组正弦波信号，对于任意一个当前时刻各组读数头分别采集到对应的一组正弦波信号，例如一共设有n组读数头，则第一组读数头采集到的正弦波信号为SIN1和COS1，第二组读数头采集到的正弦波信号为SIN2和COS2，….第i组读数头采集到的正弦波信号为SINi和COSi，…第n组读数头采集到的正弦波信号为SINn和COSn，则根据公式θi＝arctan(SINi/COSi)和
可以进一步得到与每组读数头各自对应的初始细分角度值θi和幅度值Ai。
例如图2所示，光电编码器的每组读数头输出四路原始信号信息，设第一组读数头输出的四路信号记为C1-0、C1-90、C1-180、C1-270，每路信号都是近似正弦波信号，其信号的相位依次为0度、90度、180度、270度。其中，相位差为180度的C1-0和C1-180分别输入模拟放大器的“+”和“-”引脚，差分放大后的信号记为SIN信号。同理相位差为180度的C1-90和C1-270同样输入放大器的“+”和“-”引脚，差分放大后的信号记为COS信号。SIN信号和COS信号都进入AD转换器进行模拟到数字的转换，其中，第i组读数头放大后输出的信号记为SINi和COSi。
S120：依据标准幅度值与每组读数头各自对应的幅度值，计算出每组读数头偏离标准幅度值的偏离值；
需要说明的是，可以预先在光电编码器的码盘没有被污染的情况下通过测量计算出与该光电编码器对应的标准幅度值，例如在出厂时码盘尚未受到污染时，通过测量计算出其标准幅度值，并且在光电编码器后期的使用过程中将该标准幅度值作为基准来进一步计算每组读数头的偏离值。
具体的，对于第i组读数头的偏离值Ci可以采用以下计算关系式得到：
S130：从各个偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个目标偏离值各自对应的目标读数头；
具体的，当光电编码器的码盘未受到污染时，理论上与读数头对的幅度值应该等于标准幅度值，当然在实际编码器的电路中，由于各种误差的存在，实际正弦波信号的幅度值会在标准幅度值附近上下波动，因此，可以设定一个第一预设值(其具体数值应小于1，具体值根据实际光电编码器进行确定)，该第一预设值为正常偏离值，也即若读数头对应的偏离值小于该第一预设值，则说明该偏离值在正常范围内，此时可以认为该读数头所读取位置处码盘没有受到污染，与该读数头对应的初始细分角度值可以正常参与光电编码器最终的细分角度值的计算，若与读数头对应的偏离值大于等于该第一预设值，则说明码盘受到污染，与该读数头对应的初始细分角度值的误差较大，不参与光电编码器最终的细分角度值的计算。因此，本实施例中可以根据与各组读数头分别对应的偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并进一步确定出与每个目标偏离值对应的读数头，这些读数头作为目标读数头，也即将这些目标读数头对应的初始细分角度值参与计算光电编码器当前时刻最终的细分角度值。
S140：依据各个目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在当前时刻的细分角度值。
在确定出各个目标读数头后，根据各个目标读数头分别对应的初始细分角度值进一步计算出光电编码器在当前时刻的细分角度值，具体可以通过求平均值的方法进行计算求得。
由于当码盘受到污染后，读数头在污染位置采集到的正弦波信号会存在误差，对应的细分角度值会存在较大的偏差，因此，本发明在光电编码器上设置多组读数头，并且每个采样时刻均根据每组读数头所采集的正弦波信号计算出每个读数头的初始细分角度值和幅度值，并且将每个幅度值与标准幅度值进行比较计算出各个偏离值，当偏离值小于第一预设值时，则说明对应的读数头所读取的部分没有被污染，从而筛选出各个没有被污染的目标读数头，并且根据各个目标读数头各自对应的细分角度值计算出光电编码器的细分角度值，从而提高光电编码器的测量精确度。另外，本发明实施例还提供了一种光电编码器，具有上述相同的有益效果。
在上述实施例的基础上，本发明实施例对技术方案做进一步的说明和优化，具体如下：
进一步的，上述S140中依据各个目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在当前时刻的细分角度值为：
依据各个目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出光电编码器在当前时刻的细分角度值。
需要说明的是，在实际应用中当光电编码器的某一读数头的数据突然不参与运算时，有可能会导致光电编码器输出的细分角度值不连续，会出现小角度的跳码，为了防止这种情况的发生，本申请中将参与计算的每个读数头赋予一定的权重值，以便在根据每个读数头的初始细分角度值计算光电编码器在当前时刻的最终的细分角度值时，将每个初始细分角度值按照相应的权重值进行计算。
更进一步的，上述S130中从各个偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个目标偏离值各自对应的目标读数头包括：
从各个偏离值中筛选出偏离值小于第二预设值的第一目标偏离值，并确定出与各个第一目标偏离值各自对应的第一目标读数头；
从各个偏离值中筛选出偏离值在第二预设值和第一预设值之间的第二目标偏离值，并确定出与各个第二偏离值各自对应的第二目标读数头；第二预设值小于第一预设值，目标读数头包括第一目标读数头和第二目标读数头。
具体的，第一预设值可以用B表示，则本实施例中可以在0～B之间设置一个中间值第二预设值D，也即，0<D<B。在确定出每个小于第一预设值B的各个目标偏离值之后，可以进一步将各个目标偏离值与第二预设值进行比较，若目标偏离值小于D，则将该目标偏离值作为第一目标偏离值，将对应的目标读数头作为第一目标读数头，也即，可以认为与该目标偏离值对应的目标读数头可以认为无污染，并且可以将该第一目标读数头的权重值确定为1。另外，若目标偏离值大于第二预设值小于第一预设值，则可以认为对应的目标读数头受到轻度污染，将该目标偏离值作为第二目标偏离值，将对应的目标读数头作为第二目标读数头，并可以进一步根据该目标偏离值、第一预设值和第二预设值及权重计算关系式计算出该第二目标读数头的权重值，其中，任意读数头的权重值均在0～1之间。
其中：
权重计算关系式为：
其中，当第二个目标读数头为第i个读数头时，Mi为第i个读数头的权重值，Ci为第i个读数头对应的偏离值，B为第一预设值，D为第二预设值；
在得到每个目标读数头的权重值之后，可以进一步依据与各个第一目标读数头和各个第二目标读数头各自对应的初始细分角度值及各自的权重值，计算出光电编码器在当前时刻的细分角度值。
具体的还可以参照图3，其中，可以在计算出每组读数头的初始细分角度值和每组读数头偏离标准矢量值(也即标准幅度值)A的偏离值Ci后，对每个Ci进行判断，若Ci<D，则说明对应的读数头没有受到污染，将该读数头的权重值确定为1，若Ci>D，则进一步判断Ci是否小于B，若Ci<B，则读数头受到轻度污染，并根据
计算出该读数头的权重值，若Ci>B，则说明该读数头受到严重污染，则该读数头的权重值为0，从而确定出每组读数头的权重值，然后根据每组读数头的权重值及每组读数头对应的初始细分角度值可以进一步计算出光电编码器在当前时刻最终的细分角度值。
在上述实施例的基础上，本发明实施例相应的提供了一种光电编码器数据处理装置，应用于设有多组读数头的光电编码器，具体请参照图4。该装置包括：
第一计算模块21，用于依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；
第二计算模块22，用于依据标准幅度值与每组读数头各自对应的幅度值，计算出每组读数头偏离标准幅度值的偏离值；
筛选模块23，用于从各个偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个目标偏离值各自对应的目标读数头；
第三计算模块24，用于依据各个目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在当前时刻的细分角度值。
可选的，筛选模块23包括：
第一筛选单元，用于从各个偏离值中筛选出偏离值小于第二预设值的第一目标偏离值，并确定出与各个第一目标偏离值各自对应的第一目标读数头；
第二筛选单元，用于从各个偏离值中筛选出偏离值在第二预设值和第一预设值之间的第二目标偏离值，并确定出与各个第二偏离值各自对应的第二目标读数头；第二预设值小于第一预设值，目标读数头包括第一目标读数头和第二目标读数头。
可选的，第三计算模块24，具体用于依据各个目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出光电编码器的细分角度值。
可选的，第三计算模块24包括：
第一计算单元，用于将与各个第一目标读数头的权重值确定为1；
第二计算单元，用于依据各个第二目标读数头对应的偏离值、第一预设值和第二预设值及权重计算关系式，计算出与每个第二目标读数头对应的权重值；其中：
权重计算关系式为：
其中，当第二个目标读数头为第i个读数头时，Mi为第i个读数头的权重值，Ci为第i个读数头对应的偏离值，B为第一预设值，D为第二预设值；
第三计算单元，用于依据与各个第一目标读数头和各个第二目标读数头各自对应的初始细分角度值及各自的权重值，计算出光电编码器在当前时刻的细分角度值。
需要说明的是，本实施例中所提供的光电编码器数据处理装置具有与上述实施例提供的光电编码器数据处理方法相同的有益效果，并且对于本实施例中所涉及到的光电编码器数据处理方法的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种光电编码器，包括多个读数头、存储器和处理器，其中：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述光电编码器数据处理方法的步骤。
例如，本实施例中的处理器用于实现依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；依据标准幅度值与每组读数头各自对应的幅度值，计算出每组读数头偏离标准幅度值的偏离值；从各个偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个目标偏离值各自对应的目标读数头；依据各个目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在当前时刻的细分角度值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种光电编码器数据处理方法，其特征在于，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：
依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组所述读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；
依据标准幅度值与每组所述读数头各自对应的幅度值，计算出每组所述读数头偏离所述标准幅度值的偏离值；
从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个所述目标偏离值各自对应的目标读数头；
依据各个所述目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
2.根据权利要求1所述的光电编码器数据处理方法，其特征在于，所述依据各个所述目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在所述当前时刻的细分角度值为：
依据各个所述目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出所述光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
3.根据权利要求2所述的光电编码器数据处理方法，其特征在于，所述从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个所述目标偏离值各自对应的目标读数头包括：
从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第二预设值的第一目标偏离值，并确定出与各个所述第一目标偏离值各自对应的第一目标读数头；
从各个所述偏离值中筛选出偏离值在第二预设值和所述第一预设值之间的第二目标偏离值，并确定出与各个所述第二偏离值各自对应的第二目标读数头；所述第二预设值小于所述第一预设值，所述目标读数头包括所述第一目标读数头和所述第二目标读数头。
4.根据权利要求3所述的光电编码器数据处理方法，其特征在于，所述依据各个所述目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出所述光电编码器的细分角度值包括：
将与各个所述第一目标读数头的权重值均确定为1；
依据各个所述第二目标读数头对应的偏离值、第一预设值和第二预设值及权重计算关系式，计算出与每个所述第二目标读数头对应的权重值；其中：
所述权重计算关系式为：
其中，当所述第二个目标读数头为第i个读数头时，Mi为所述第i个读数头的权重值，Ci为所述第i个读数头对应的偏离值，B为第一预设值，D为第二预设值；
依据与各个所述第一目标读数头和各个所述第二目标读数头各自对应的初始细分角度值及各自的权重值，计算出光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
5.一种光电编码器数据处理装置，其特征在于，应用于设有多组读数头的光电编码器，包括：
第一计算模块，用于依据当前时刻每组读数头各自采集的正弦波信号，计算出每组所述读数头各自对应的初始细分角度值和幅度值；
第二计算模块，用于依据标准幅度值与每组所述读数头各自对应的幅度值，计算出每组所述读数头偏离所述标准幅度值的偏离值；
筛选模块，用于从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第一预设值的各个目标偏离值，并确定出与各个所述目标偏离值各自对应的目标读数头；
第三计算模块，用于依据各个所述目标读数头各自对应的初始细分角度值，得到光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
6.根据权利要求5所述的光电编码器数据处理装置，其特征在于，所述第三计算模块，具体用于依据各个所述目标读数头的权重值以及各自对应的初始细分角度值，计算出所述光电编码器的细分角度值。
7.根据权利要求6所述的光电编码器数据处理装置，其特征在于，所述筛选模块包括：
第一筛选单元，用于从各个所述偏离值中筛选出偏离值小于第二预设值的第一目标偏离值，并确定出与各个所述第一目标偏离值各自对应的第一目标读数头；
第二筛选单元，用于从各个所述偏离值中筛选出偏离值在第二预设值和所述第一预设值之间的第二目标偏离值，并确定出与各个所述第二偏离值各自对应的第二目标读数头；所述第二预设值小于所述第一预设值，所述目标读数头包括所述第一目标读数头和所述第二目标读数头。
8.根据权利要求7所述的光电编码器数据处理装置，其特征在于，所述第三计算模块包括：
第一计算单元，用于将与各个所述第一目标读数头的权重值确定为1；
第二计算单元，用于依据各个所述第二目标读数头对应的偏离值、第一预设值和第二预设值及权重计算关系式，计算出与每个所述第二目标读数头对应的权重值；其中：
所述权重计算关系式为：
其中，当所述第二个目标读数头为第i个读数头时，Mi为所述第i个读数头的权重值，Ci为所述第i个读数头对应的偏离值，B为第一预设值，D为第二预设值；
第三计算单元，用于依据与各个所述第一目标读数头和各个所述第二目标读数头各自对应的初始细分角度值及各自的权重值，计算出光电编码器在所述当前时刻的细分角度值。
9.一种光电编码器，其特征在于，包括多个读数头、存储器和处理器，其中：
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任意一项所述光电编码器数据处理方法的步骤。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112556734A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电编码器莫尔条纹细分方法 |
| CN113804225A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种准绝对式光电编码器的抗污渍测量方法 |
| CN117949021A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 横川机器人（深圳）有限公司 | 双传感光电角度编码器的实现方法、编码器及介质 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101726320A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-06-09 | 大连光洋科技工程有限公司 | 正余弦输出型编码器本身精度补偿系统 |
| CN102944258A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 高精度编码器光电信号细分误差的检测方法 |
| CN103837169A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-04 | 哈尔滨工业大学 | 用于磁电编码器的自校正装置和方法以及磁电编码器 |
| CN104614002A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-05-13 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种跟踪控制平台光电编码器细分信号误差补偿方法 |
| CN107421569A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-12-01 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种高分辨率高精度双光电编码器补偿细分装置及方法 |
| CN108844556A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-11-20 | 苏州汇川技术有限公司 | 绝对值编码器补偿参数获取方法及系统 |
| CN109000689A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种绝对式光电轴角编码器的数据处理方法、系统 |
| CN109696197A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-30 | 博众精工科技股份有限公司 | 正余弦编码器相位偏差的补偿方法和装置 |
| CN110095142A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于单对极角度值拟合的角度值跳点抑制方法及装置 |
-
2020
- 2020-02-24 CN CN202010112862.9A patent/CN111256735B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101726320A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-06-09 | 大连光洋科技工程有限公司 | 正余弦输出型编码器本身精度补偿系统 |
| CN102944258A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 高精度编码器光电信号细分误差的检测方法 |
| CN103837169A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-04 | 哈尔滨工业大学 | 用于磁电编码器的自校正装置和方法以及磁电编码器 |
| CN104614002A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-05-13 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种跟踪控制平台光电编码器细分信号误差补偿方法 |
| CN107421569A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-12-01 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种高分辨率高精度双光电编码器补偿细分装置及方法 |
| CN108844556A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-11-20 | 苏州汇川技术有限公司 | 绝对值编码器补偿参数获取方法及系统 |
| CN109000689A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种绝对式光电轴角编码器的数据处理方法、系统 |
| CN109696197A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-30 | 博众精工科技股份有限公司 | 正余弦编码器相位偏差的补偿方法和装置 |
| CN110095142A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于单对极角度值拟合的角度值跳点抑制方法及装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112556734A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电编码器莫尔条纹细分方法 |
| CN112556734B (zh) * | 2020-11-30 | 2021-09-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电编码器莫尔条纹细分方法 |
| CN113804225A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种准绝对式光电编码器的抗污渍测量方法 |
| CN117949021A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 横川机器人（深圳）有限公司 | 双传感光电角度编码器的实现方法、编码器及介质 |
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| Publication number | Publication date |
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