CN115752536A - 一种光电轴角编码器分度误差的检测方法和检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于仪器测量技术领域，涉及一种光电轴角编码器分度误差的检测方法和检测装置，本发明通过平行支撑机构和联轴器将光电轴角编码器和数控伺服角度装置连接在一起，且通过水平调整机构将光电轴角编码器和数控伺服角度装置的运行轴线同轴。计算机程序控制数控伺服角度装置产生带随机数的标准转角位，光电轴角编码器因此产生转角信号，并由光电轴角编码器本身带的信号处理单元输出和显示，该值可以传输到计算机中，由自动计算程序计算标准转角位和光电轴角编码器输出角度值的差值，该差值为当前转角位的分度误差值。本发明实现了光电轴角编码器分度误差的准确测量，实现自动化测量，提高检测的科学性、准确度和效率。
Description
技术领域
本发明属于仪器测量技术领域，具体涉及一种光电轴角编码器分度误差的检测方法和检测装置。
背景技术
光电轴角编码器(以下简称编码器)主要是以光栅盘或码盘作为测量元件，用来测量转角。它可以单独作为角度计量器具，也可以作为某一设备或仪器的测量部件。目前检测编码器分度误差的方法是按照JJF1115-2004《编码器》国家计量校准规范中介绍的方法，即利用转台(分度台、测角仪)或多面棱体和自准直仪进行检测。该检测方法和装置存在的主要问题是：1.容易出现重大误判的现象，因传统方法一般采用整分度，故不能发现被测编码器的细分误差，会出现分辨率或精度越低的被测编码器其分度误差越小的现象，这显然与事实不符；2.操作复杂，不能进行自动化检测，因此效率较低，容易出错。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种能够实现编码器分度误差的准确测量，实现自动化测量，提高检测的科学性、准确度和效率的光电轴角编码器分度误差的检测装置及方法。为解决背景技术中的技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种光电轴角编码器分度误差的检测方法，包括如下步骤：
步骤一、通过平行支撑机构和联轴器将光电轴角编码器和数控伺服角度装置连接在一起，并通过平行支撑机构中的水平调整机构使光电轴角编码器与数控伺服角度装置的运行轴线同轴；
步骤二、启动计算机，打开光电轴角编码器，将计算机与数控伺服角度装置连接，将计算机与光电轴角编码器的信号处理单元连接；
步骤三、在计算机程序中，将光电轴角编码器和数控伺服角度装置的示值清零；
步骤四、计算机程序控制数控伺服角度装置产生带随机数的第1个标准转角位θ1，光电轴角编码器由此产生第一个转角值θ1′，并由光电轴角编码器的信号处理单元进行输出和显示，将第一个转角值θ1′传输至计算机，计算机程序自动计算第1个标准转角位θ1与第一个转角值θ1′的差值δ1＝θ1′-θ1，该差值为当前转角位的分度误差值；
步骤五、重复步骤四，数控伺服角度装置依次产生第2、3、...i...n个标准转角位θ2、θ3、...θi...θn，并由计算机程序计算得到对应转角位的分度误差值δ2、δ3、...δi...δn；上述第1、2、3、...i...n个标准转角位θ1、θ2、θ3、...θi...θn统称为标准转角位θ，其大小由式(1)表示：
θ＝T+r (1)
式中：
T——标准转角位的整分度部分；
r——标准转角位的非整分度部分，为(0～T)范围内的随机数。
一种光电轴角编码器分度误差的检测装置，用于前述的检测方法，包括：数控伺服角度装置、光电轴角编码器、计算机；计算机与数控伺服角度装置连接，数控伺服角度装置经联轴器与光电轴角编码器同轴连接，光电轴角编码器上的信号处理单元连接至计算机。
所述的光电轴角编码器分度误差的检测装置，还包括平行支撑机构，所述的平行支撑机构包括竖直支撑机构及水平调整机构，水平调整机构包括用于调整光电轴角编码器和数控伺服角度装置的运行轴线同轴的二维滑轨，光电轴角编码器连接于二维滑轨。
该检测方法中，因标准转角位中含有随机数，所以可以检测出光电轴角编码器的细分误差，杜绝了传统方法中会出现的重大误判现象，这种现象表现为：传统方法只采用整分度标准转角位，在检测过程中无法发现被测编码器的细分误差，这使得测量结果中出现分辨率或精度越低的被测编码器其分度误差越小的现象，这显然与事实不符。
本发明通过平行支撑机构和联轴器将光电轴角编码器和数控伺服角度装置连接在一起，且通过水平调整机构将光电轴角编码器和数控伺服角度装置的运行轴线同轴。计算机程序控制数控伺服角度装置产生带随机数的标准转角位，光电轴角编码器因此产生转角信号，并由光电轴角编码器本身带的信号处理单元输出和显示，该值可以传输到计算机中，由自动计算程序计算标准转角位和光电轴角编码器输出角度值的差值，该差值为当前转角位的分度误差值。
本发明的有益效果：
本发明实现了光电轴角编码器分度误差的准确测量，实现自动化测量，提高检测的科学性、准确度和效率。
附图说明
图1为光电轴角编码器分度误差的检测装置的结构示意图；
其中，1、数控伺服角度装置，2、联轴器，3、光电轴角编码器，4、平行支撑机构,5、信号处理单元，6、计算机，41、竖直支撑机构，42、水平调整机构。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。
一种光电轴角编码器分度误差的检测方法，其包括如下步骤：
步骤一、通过平行支撑机构和联轴器将光电轴角编码器和数控伺服角度装置连接在一起，并通过平行支撑机构中的水平调整机构使光电轴角编码器与数控伺服角度装置的运行轴线同轴；具体方法如下：
在水平调整机构上设置用于调整光电轴角编码器和数控伺服角度装置的运行轴线同轴的二维滑轨，光电轴角编码器连接于二维滑轨，通过调整二维滑轨的位置使光电轴角编码器与数控伺服角度装置的运行轴线同轴；
步骤二、启动计算机，打开光电轴角编码器，将计算机与数控伺服角度装置连接，将计算机与光电轴角编码器的信号处理单元连接；
步骤三、在计算机程序中，将光电轴角编码器和数控伺服角度装置的示值清零；
步骤四、计算机程序控制数控伺服角度装置产生带随机数的第1个标准转角位θ1，光电轴角编码器由此产生第一个转角值θ1′，并由光电轴角编码器的信号处理单元进行输出和显示，将第一个转角值θ1′传输至计算机，计算机程序自动计算第1个标准转角位θ1与第一个转角值θ1′的差值δ1＝θ1′-θ1，该差值为当前转角位的分度误差值；
步骤五、重复步骤四，数控伺服角度装置依次产生第2、3、...i...n个标准转角位θ2、θ3、...θi...θn，并由计算机程序计算得到对应转角位的分度误差值δ2、δ3、...δi...δn；上述第1、2、3、...i...n个标准转角位θ1、θ2、θ3、...θi...θn统称为标准转角位θ，其大小由式(1)表示：
θ＝T+r (1)
式中：
T——标准转角位的整分度部分；
r——标准转角位的非整分度部分，为(0～T)范围内的随机数。
一种光电轴角编码器分度误差的检测装置，用于前述的检测方法，如图1所示，包括：数控伺服角度装置1、光电轴角编码器3、计算机6；计算机6与数控伺服角度装置1连接，数控伺服角度装置1经联轴器2与光电轴角编码器3同轴连接，联轴器2经连接法兰固定；光电轴角编码器3上的信号处理单元5连接至计算机6。
光电轴角编码器分度误差的检测装置还包括平行支撑机构4，所述的平行支撑机构4包括竖直支撑机构41及水平调整机构42,竖直支撑机构41与水平调整机构42直角固定连接成一体，水平调整机构42包括用于调整光电轴角编码器3和数控伺服角度装置1的运行轴线同轴的二维滑轨，光电轴角编码器3连接于二维滑轨。
本发明实施例中所涉及的数控伺服角度装置、联轴器、光电轴角编码器均为现有技术，采用市场上常用的产品即可实现本发明，在这里不再详细描述。
Claims (4)
1.一种光电轴角编码器分度误差的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、通过平行支撑机构和联轴器将光电轴角编码器和数控伺服角度装置连接在一起，并通过平行支撑机构中的水平调整机构使光电轴角编码器与数控伺服角度装置的运行轴线同轴；
步骤二、启动计算机，打开光电轴角编码器，将计算机与数控伺服角度装置连接，将计算机与光电轴角编码器的信号处理单元连接；
步骤三、在计算机程序中，将光电轴角编码器和数控伺服角度装置的示值清零；
步骤四、计算机程序控制数控伺服角度装置产生带随机数的第1个标准转角位θ1，光电轴角编码器由此产生第一个转角值θ1′，并由光电轴角编码器的信号处理单元进行输出和显示，将第一个转角值θ1′传输至计算机，计算机程序自动计算第1个标准转角位θ1与第一个转角值θ1′的差值δ1＝θ1′-θ1，该差值为当前转角位的分度误差值；
步骤五、重复步骤四，数控伺服角度装置依次产生第2、3、...i...n个标准转角位θ2、θ3、...θi...θn，并由计算机程序计算得到对应转角位的分度误差值δ2、δ3、...δi...δn；上述第1、2、3、...i...n个标准转角位θ1、θ2、θ3、...θi...θn统称为标准转角位θ，其大小由式(1)表示：
θ＝T+r (1)
式中：
T——标准转角位的整分度部分；
r——标准转角位的非整分度部分，为(0～T)范围内的随机数。
2.根据权利要求1所述的一种光电轴角编码器分度误差的检测方法，其特征在于，步骤一中所述的使光电轴角编码器与数控伺服角度装置的运行轴线同轴的方法是：
在水平调整机构上设置用于调整光电轴角编码器和数控伺服角度装置的运行轴线同轴的二维滑轨，光电轴角编码器连接于二维滑轨，通过调整二维滑轨的位置使光电轴角编码器与数控伺服角度装置的运行轴线同轴。
3.一种光电轴角编码器分度误差的检测装置，其特征在于，用于权利要求2所述的检测方法，包括数控伺服角度装置、光电轴角编码器、计算机；所述的计算机与数控伺服角度装置连接，数控伺服角度装置经联轴器与光电轴角编码器同轴连接，光电轴角编码器上的信号处理单元连接至计算机。
4.根据权利要求3所述的一种光电轴角编码器分度误差的检测装置，其特征在于，还包括平行支撑机构，所述的平行支撑机构包括竖直支撑机构及水平调整机构,水平调整机构包括用于调整光电轴角编码器和数控伺服角度装置的运行轴线同轴的二维滑轨，光电轴角编码器连接于二维滑轨。
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|---|---|---|---|
| CN202211092077.7A CN115752536B (zh) | 2022-09-07 | 一种光电轴角编码器分度误差的检测方法和检测装置 |
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