CN112985486B - 一种基于biss编码器零位检测的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BISS编码器零位检测的测试方法，该方法包括如下步骤：1）开始：判断电机刹车是否供电，调取电机参数；2）调整对托电机高度并与被试电机对接，3）判断零位偏差是否在允许范围内，结束测试或重新校准零位，本发明利用单片机读取上位机和编码器之间的通讯数据，模拟实现了传统增量型/绝对值编码器的单圈脉冲信号进而实现编码器调零，直接采用单片机模拟的单圈脉冲信号，解决了BISS编码器物理调零的问题，具有响应速度快、控制更加精确，结构简单、操作方便等优势。

Description

一种基于BISS编码器零位检测的测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试方法，尤其涉及一种基于BISS编码器零位检测的测试方法。

背景技术

随着电机在工业、农业、航天等各领域的广泛应用，伺服电机在各种控制系统领域也得到同步发展。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压小等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。

伺服电机编码器采用旋转变压器式，通过调整编码器定子的角度，当实测的电机电流最小值，而且抖动最小时候，电机编码器调整为最佳状态。调整到这个程度的变频器控制精度为最佳。

伺服电机编码器要调零或校正主要是为了在电机旋转一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位，使得电机的旋转磁场与电机定子的磁场相位一致。或者说为了能够使控制单元对电机进行矢量控制，避免控制失速、飞车、实际转速与设定转速不一致的现象发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BISS编码器零位检测的测试方法，。

本发明采用如下技术方案实现：

一种基于BISS编码器零位检测的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）开始：判断电机刹车是否供电，如果没有供电，则返回进行供电准备，否则进入下一步，调取电机参数；

2）调整对托电机高度并与被试电机对接，将编码器零位信号与电机U相电压信号切入示波器；

3）判断零位偏差是否在允许范围内，如果是在允许范围内，则结束测试，否则进入步骤1）重新校准零位，循环步骤1）至步骤3），直到零位偏差进入允许范围内。

进一步的，BISS编码器为基于开放的BISS Line和BISS-C通讯标准的编码器。

本发明具备的有益技术效果是：

利用单片机读取上位机和编码器之间的通讯数据，获取到编码器旋转圈数值，在递增的瞬间触发产生单片机某引脚上的脉冲信号，从而模拟实现了传统增量型/绝对值编码器的单圈脉冲信号，将此信号和电机的三相电压零位调节重合，进而实现编码器调零。

本发明打破了传统的增量型/绝对值编码器需要有单圈脉冲信号才能调零的现状，直接采用单片机模拟的单圈脉冲信号，解决了BISS编码器物理调零的问题；

本发明利用单片机响应速度快的特点，弥补了通过软件读取BISS编码器旋转圈数值再产生模拟脉冲信号的延迟响应问题，控制更加精确，采用单片机与芯片结合的方式，使控制调节更加方便，结构简单，操作更加方便。

附图说明

图1是本发明的整体架构图。

图2是本发明的控制逻辑流程图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。

目前现有技术存在的问题是：传统的增量型/绝对值编码器利用编码器单圈脉冲（R或者Z信号）手动调节达到调零的目的，但是BISS编码器不同于传统编码器，不产生固定的物理量单圈脉冲信号，传统的调零方法受到限制。

如图1所示的本发明的系统架构图，为了达到给BISS编码器调零的目的，本发明通过S120电机控制器驱动伺服电机转台，在被试电机达到测试要求转速后，将编码器信号（单圈信号）通过单片机触发出脉冲波形和电机U相电压信号接入示波器进线零位误差检测。

如图2所示的基于BISS编码器零位检测的测试方法，该方法包括如下步骤：

1）开始：判断电机刹车是否供电，如果没有供电，则返回进行供电准备，否则进入下一步，调取电机参数；

2）调整对托电机高度并与被试电机对接，将编码器零位信号与电机U相电压信号切入示波器；

3）判断零位偏差是否在允许范围内，如果是在允许范围内，则结束测试，否则进入步骤1）重新校准零位，循环步骤1）至步骤3），直到零位偏差进入允许范围内。

在本实施例中，BISS编码器为基于开放的BISS Line和BISS-C通讯标准的编码器，BISS编码器是指电气接口是基于开放的BISS Line和BISS-C通讯标准的编码器。BiSS是来自iC-Haus公司的开源协议。它定义了适用于致动器和传感器（如旋转编码器或位置编码器）的数字双向串行接口。BiSS允许单向或双向模式下的串行同步数据通信。

从本实施例可以看出，与传统增量型/绝对值编码器调零相比，如果BISS编码器不能实现单圈脉冲信号的模拟，就无法实现物理调零，所以本发明利用BISS编码器的开放式协议为BISS编码器调零提供了一种全新的解决方式，同时简单有效。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于BISS编码器零位检测的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）开始：判断电机刹车是否供电，如果没有供电，则返回进行供电准备，否则进入下一步，调取电机参数；

2）调整对托电机高度并与被试电机对接，将编码器零位信号与电机U相电压信号切入示波器；

3）判断零位偏差是否在允许范围内，如果是在允许范围内，则结束测试，否则进入步骤1）重新校准零位，循环步骤1）至步骤3），直到零位偏差进入允许范围内；

利用单片机读取上位机和编码器之间的通讯数据，获取到编码器旋转圈数值，在递增的瞬间触发产生单片机某引脚上的脉冲信号，从而模拟实现了传统增量型/绝对值编码器的单圈脉冲信号，将此信号和电机的三相电压零位调节重合，进而实现编码器调零；

通过S120电机控制器驱动伺服电机转台，在被试电机达到测试要求转速后，将编码器信号通过单片机触发出脉冲波形和电机U相电压信号接入示波器进线零位误差检测；

BISS编码器为基于开放的BISS Line和BISS-C通讯标准的编码器，BISS编码器是指电气接口是基于开放的BISS Line和BISS-C通讯标准的编码器，BiSS是来自iC-Haus公司的开源协议，定义了适用于致动器和传感器的数字双向串行接口，BiSS允许单向或双向模式下的串行同步数据通信。

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