CN116907553A - 一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法 - Google Patents
一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116907553A CN116907553A CN202310903578.7A CN202310903578A CN116907553A CN 116907553 A CN116907553 A CN 116907553A CN 202310903578 A CN202310903578 A CN 202310903578A CN 116907553 A CN116907553 A CN 116907553A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zero
- zero point
- electric actuator
- point
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明涉及电动执行器技术领域，尤其涉及一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，解决了现有技术中极端状态下需要长行程运行才能校准，为此采用多零点可以解决此问题，但若不加区别，无法区分绝对位置，多个角度又制约了零点分布在码盘上的个数，具有明显的不足的问题。一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，包括两个零点检测读头，且在零点码道上均布多个有限类型的零点，两个零点的类型的组合信息确定绝对位置。本发明实现一圈内快速定位出相对较多的不同零点，且双读头可应对某一读头失效的情况，使系统更加可靠，单读头在同一方向下，在经历足够多的零点信息后，分辨能力与双读头一致。
Description
技术领域
本发明涉及电动执行器技术领域，尤其涉及一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法。
背景技术
电动执行器的电动执行机构的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力，最大执行器产生的推力可高达225000kgf，能达到这么大推力的只有液动执行器，但液动执行器造价要比电动高很多。电动执行器的抗偏离能力是很好的，输出的推力或力矩基本上是恒定的，可以很好的克服介质的不平衡力，达到对工艺参数的准确控制，所以控制精度比气动执行器要高。如果配用伺服放大器，可以很容易地实现正反作用的互换，也可以轻松设定断信号阀位状态（保持/全开/全关），而故障时，一定停留在原位，这是气动执行器所作不到，气动执行器必须借助于一套组合保护系统来实现保位。
电动执行器是一种根据指令可执行到特定位置的电动装置，多采用回转方式，随着工业自动化的发展，人工操作被机械或自动化设备所替代，电动执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，得到越来越多的应用。电动执行器在某些场合中需要长期稳定运行，也要求较高的定位精，其中满足长寿命且精度高的电动执行器的绝对定位方式，通常有绝对式光电编码器或带零点的光电编码器，绝对式光电编码器受电动执行器尺寸的约束，定位分辨率不高且成本较高；带有零点的光电编码器精度相对较高，但需要上电找寻零点，通用的方案中码盘一圈内只有一个零点，极端状态下需要长行程运行才能校准，为此采用多零点可以解决此问题，但若不加区别，无法区分绝对位置；对零点进行区分，一般可采用不同角度的零点进行区分，多个零点则需多个角度，多个角度又制约了零点分布在码盘上的个数，具有明显的不足，显得极为不便，所以亟需一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，用以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，解决了现有技术中极端状态下需要长行程运行才能校准，为此采用多零点可以解决此问题，但若不加区别，无法区分绝对位置；对零点进行区分，一般可采用不同角度的零点进行区分，多个零点则需多个角度，多个角度又制约了零点分布在码盘上的个数，具有明显的不足的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，包括两个零点检测读头，且在零点码道上均布多个有限类型的零点，两个零点的类型的组合信息确定绝对位置，进行多个可辨别零点定位，码盘包括零点码道，编码是零点的组合，零点的组合为两个零点检测读头处的零点组合，同时是单个零点检测读头处同方向连续的多个零点组合，零点采用均布的方式，每个零点的中心位置均布于码道上。
优选的，零点信息包括零点类型及零点位置，零点信息的获取是在单向运动时分别记录读头上升沿及下降沿的位置，上升沿与下降沿的位置差为零点的角度，对应可确定零点类型，上升沿与下降沿的位置中心点为零点的位置。
优选的，上升沿与下降沿通过比较器比较读头测量的光感量与特定电压值获得，当获取边沿过程中干扰串入时，会导致错误的边沿触发，此时将会产生错误的零点信息，这对位置校准是不可取的。
优选的，获取读头在单向运动过程中所有光感量及编码器位置，由于光感的对称性，求取多个相同光感量位置的中心值，获取众数的中心位置，从而避免了因干扰导致的位置偏差，获得更准确的零点位置；对于角度信息，由于在编码设计时增加了容错性，各种类型零点对应的角度有所区别，在干扰存在的情况下，获取的角度值会有所偏差，通过判别该角度值更接近于何种类别，来实现对零点类型的辨别。
优选的，两个零点检测头读取到零点信息包括以下几点步骤：
步骤一：电动执行器在出厂时，会执行正反转一周运动，期间会对每个零点标志所对应的编码器位置进行标定记录，后续在实际运行过程中，根据零点信息查表可获取当前经过的零点绝对位置，后续可为电动执行器进行位置校准；
步骤二：电动执行器运行过程中，两个读头经过零点后，获取两个读头处的零点信息，若发生其中一个零点信息无效时，可判定该读头失效；
步骤三：当其中一个读头失效时，可用另一个读头进行零点辨别，此时对零点的辨别不能单单通过一个零点来完成，需要连续采集多个零点来实现辨别，当缓存足够多的零点信息以达到区分每个零点后，再向同一个方向运动时，零点信息以先入先出的方式换出，此时便可经过一个零点获取绝对位置。
优选的，零点类型由零点所占角度决定。
本发明至少具备以下有益效果：
本发明中一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，实现一圈内快速定位出相对较多的不同零点，且双读头可应对某一读头失效的情况，使系统更加可靠，单读头在同一方向下，在经历足够多的零点信息后，分辨能力与双读头一致，又能保证系统的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的零点检测读头分布图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
参照图1，包括两个零点检测读头，且在零点码道上均布多个有限类型的零点，两个零点的类型的组合信息确定绝对位置，进行多个可辨别零点定位，码盘包括零点码道，编码是零点的组合，零点的组合为两个零点检测读头处的零点组合，同时是单个零点检测读头处同方向连续的多个零点组合，零点采用均布的方式，每个零点的中心位置均布于码道上。
实施例二
参照图1，零点信息包括零点类型及零点位置，零点信息的获取是在单向运动时分别记录读头上升沿及下降沿的位置，上升沿与下降沿的位置差为零点的角度，对应可确定零点类型，上升沿与下降沿的位置中心点为零点的位置。
实施例三
参照图1，上升沿与下降沿通过比较器比较读头测量的光感量与特定电压值获得，当获取边沿过程中干扰串入时，会导致错误的边沿触发，此时将会产生错误的零点信息，这对位置校准是不可取的。
实施例四
参照图1，获取读头在单向运动过程中所有光感量及编码器位置，由于光感的对称性，求取多个相同光感量位置的中心值，获取众数的中心位置，从而避免了因干扰导致的位置偏差，获得更准确的零点位置；对于角度信息，由于在编码设计时增加了容错性，各种类型零点对应的角度有所区别，在干扰存在的情况下，获取的角度值会有所偏差，通过判别该角度值更接近于何种类别，来实现对零点类型的辨别。
实施例五
参照图1，两个零点检测头读取到零点信息包括以下几点步骤：
步骤一：电动执行器在出厂时，会执行正反转一周运动，期间会对每个零点标志所对应的编码器位置进行标定记录，后续在实际运行过程中，根据零点信息查表可获取当前经过的零点绝对位置，后续可为电动执行器进行位置校准；
步骤二：电动执行器运行过程中，两个读头经过零点后，获取两个读头处的零点信息，若发生其中一个零点信息无效时，可判定该读头失效；
步骤三：当其中一个读头失效时，可用另一个读头进行零点辨别，此时对零点的辨别不能单单通过一个零点来完成，需要连续采集多个零点来实现辨别，当缓存足够多的零点信息以达到区分每个零点后，再向同一个方向运动时，零点信息以先入先出的方式换出，此时便可经过一个零点获取绝对位置。
实施例六
参照图1，零点类型由零点所占角度决定。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，包括两个零点检测读头，且在零点码道上均布多个有限类型的零点，两个零点的类型的组合信息确定绝对位置，进行多个可辨别零点定位，所述码盘包括零点码道，所述编码是零点的组合，零点的组合为两个零点检测读头处的零点组合，同时是单个零点检测读头处同方向连续的多个零点组合，零点采用均布的方式，每个零点的中心位置均布于码道上。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，其特征在于，所述零点信息包括零点类型及零点位置，零点信息的获取是在单向运动时分别记录读头上升沿及下降沿的位置，上升沿与下降沿的位置差为零点的角度，对应可确定零点类型，上升沿与下降沿的位置中心点为零点的位置。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，其特征在于，所述上升沿与下降沿通过比较器比较读头测量的光感量与特定电压值获得，当获取边沿过程中干扰串入时，会导致错误的边沿触发，此时将会产生错误的零点信息，这对位置校准是不可取的。
4.根据权利要求1所述的一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，其特征在于，所述获取读头在单向运动过程中所有光感量及编码器位置，由于光感的对称性，求取多个相同光感量位置的中心值，获取众数的中心位置，从而避免了因干扰导致的位置偏差，获得更准确的零点位置；对于角度信息，由于在编码设计时增加了容错性，各种类型零点对应的角度有所区别，在干扰存在的情况下，获取的角度值会有所偏差，通过判别该角度值更接近于何种类别，来实现对零点类型的辨别。
5.根据权利要求1所述的一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，其特征在于，两个所述零点检测头读取到零点信息包括以下几点步骤：
步骤一：所述电动执行器在出厂时，会执行正反转一周运动，期间会对每个零点标志所对应的编码器位置进行标定记录，后续在实际运行过程中，根据零点信息查表可获取当前经过的零点绝对位置，后续可为电动执行器进行位置校准；
步骤二：电动执行器运行过程中，两个读头经过零点后，获取两个读头处的零点信息，若发生其中一个零点信息无效时，可判定该读头失效；
步骤三：当其中一个读头失效时，可用另一个读头进行零点辨别，此时对零点的辨别不能单单通过一个零点来完成，需要连续采集多个零点来实现辨别，当缓存足够多的零点信息以达到区分每个零点后，再向同一个方向运动时，零点信息以先入先出的方式换出，此时便可经过一个零点获取绝对位置。
6.根据权利要求1所述的一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法，其特征在于，所述零点类型由零点所占角度决定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310903578.7A CN116907553A (zh) | 2023-07-22 | 2023-07-22 | 一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310903578.7A CN116907553A (zh) | 2023-07-22 | 2023-07-22 | 一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116907553A true CN116907553A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=88366461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310903578.7A Pending CN116907553A (zh) | 2023-07-22 | 2023-07-22 | 一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116907553A (zh) |
-
2023
- 2023-07-22 CN CN202310903578.7A patent/CN116907553A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5844814A (en) | Optical position sensing device and method for sub-micron measurement | |
| CN106706012A (zh) | 编码盘、应用该编码盘的光电测角编码器及其工作方法 | |
| JPH0612266B2 (ja) | 多回転式絶対値エンコ−ダ | |
| CN206300667U (zh) | 编码盘、应用该编码盘的光电测角编码器 | |
| WO2017198220A1 (zh) | 一种机器人、旋转测量装置及方法 | |
| CN101973035A (zh) | 机器人关节初始位置精确定位方法及装置 | |
| CN108844558B (zh) | 一种利用单圈绝对值编码器实现断电位置记忆的方法 | |
| CN111446821B (zh) | 一种磁编码多霍尔冗余装置 | |
| CN108981761A (zh) | 一种增量式旋转编码器 | |
| CN106482764A (zh) | 差分式光电编码器及位置判断方法 | |
| CN111006696B (zh) | 一种磁编码器及其角度计算方法 | |
| CN113581249A (zh) | 基于位移传感器组的道岔转辙机位置“故障-安全”表示装置及其方法 | |
| WO2013037204A1 (zh) | 高精度编码轮、及其构成的编码器 | |
| CN107797493A (zh) | 伺服驱动器、伺服驱动系统及其自动检测方法 | |
| CN106767962A (zh) | 差分式光电编码器及位置判断方法 | |
| CN108981765B (zh) | 一种绝对式光电编码器测量通道容错设计方法 | |
| CN116907553A (zh) | 一种用于电动执行器的双读头可辨别多零点定位方法 | |
| CN112945283B (zh) | 绝对编码器的圈数解码方法、装置、系统 | |
| US10274944B2 (en) | Motor control system, control method, encoder, and motor controller | |
| CN110031024A (zh) | 一种增量式编码器 | |
| US10119842B1 (en) | Encoder design and use | |
| US20020050756A1 (en) | Absolute position detecting device for a linear actuator | |
| WO1996017347A1 (en) | Method and apparatus for detecting degradation in data storage system spindle motor performance | |
| US6058358A (en) | Device for direction of rotation recognition and plausibility testing in absolute angular position measuring devices especially with serial transmission of actual positions detected | |
| CN204384642U (zh) | 电梯运行控制系统以及电梯物联网系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |