CN204027519U - 光电编码器位置测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光电编码器位置测试仪，其通过一光电编码器输出光信号至一光电编码器信号处理模块，所述光电编码器信号处理模块将所述光信号转化为电信号并对所述电信号进行处理后输出给一数据转换模块；所述数据转换模块接收经过处理的所述电信号并转换成数字位置信号；所述FPGA数字信号处理模块接收所述数字位置信号并转换为液晶驱动信号发送至一液晶显示模块；所述液晶显示模块接收液晶驱动信号并显示所述光电编码器的电气位置。本实用新型通过光电编码器信号处理模块、数据转换模块和FPGA数字信号处理模块协同完成了数据信号的整形、放大以及细分，输出的液晶驱动信号精度高，通过液晶显示屏幕实时显示光电编码器的电气位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及航天电子地面设备以及部分在轨移动和伺服机构，特别涉及一种光电编码器位置测试仪。
背景技术
在航天移动机构、伺服机构安装过程中，需要将机构的电零位和机械零位安装重合，并需要实时读出当前机构所处是位置。现有技术中，一般通过眼睛观察光电编码器是否安装到达机械零位，采用这种方式容易引入人为误差，安装的光电编码器零位偏差较大。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供的一种光电编码器位置测试仪，其包括依次连接的光电编码器、光电编码器信号处理模块、数据转换模块、数字信号处理模块以及显示模块；
所述光电编码器输出光信号至所述光电编码器信号处理模块，所述光电编码器信号处理模块将所述光信号转化为电信号并对所述电信号进行处理后输出给所述数据转换模块；
所述数据转换模块接收经过处理的所述电信号并转换成数字位置信号；
所述数字信号处理模块接收所述数字位置信号并转换为驱动信号发送至所述显示模块；
所述显示模块接收所述驱动信号并显示所述光电编码器的电气位置。
较佳地，所述光电编码器信号处理模块包括数字信号提取电路、转换电路和放大电路。
较佳地，所述转换电路用于将所述光信号转化为电信号，所述数字信号提取电路用于对所述电信号的精码与粗码的提取，所述放大电路对所述精码与粗码放大处理。
较佳地，所述数据转换模块包括电压比较器电路与信号波动补偿电路，所述电压比较器电路将所述光电编码器信号处理模块输出的粗码、精码进行整形转换为数字位置信号，所述信号波动补偿电路对所述数字位置信号波动的补偿。
较佳地，所述数字信号处理模块包括一FPGA芯片，所述液晶驱动信号包括 两方波信号。
较佳地，所述液晶显示模块包括一八位段式液晶显示屏，所述八位段式液晶显示屏包括一个公共端以及与八个数字位控制端，所述两方波信号分别输入到所述公共端与数字位控制端。
本实用新型提供的光电编码器位置测试仪提供的光电编码器信号处理模块、数据转换模块和数字信号处理模块协同完成了数据信号的整形、放大以及细分等处理过程，精度高；同时本实用新型带有液晶显示屏幕，可实时显示光电编码器的弧度制电气位置，方便光电编码器在安装过程中确认是否安装到达零位，判读光电编码器的当前位置，本实用新型提供的光电编码器位置测试仪精度高、集成度高、体积小，方便操作。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的光电编码器位置测试仪结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种光电编码器位置测试仪，其包括依次连接的光电编码器1、光电编码器信号处理模块2、数据转换模块3、数字信号处理模块4以及显示器模块5；
光电编码器1输出光信号至光电编码器信号处理模块2，光电编码器信号处理模块2将所述光信号转化为电信号并对所述电信号进行处理后输出给数据转换模块3；
数据转换模块3接收经过处理的所述电信号并转换成数字位置信号；
数字信号处理模块4接收所述数字位置信号并转换为液晶驱动信号发送至显示模块5；
显示模块5接收所述液晶驱动信号并显示光电编码器1的电气位置。
其中光电编码器信号处理模块2包括数字信号提取电路、转换电路和放大电路；转换电路将所述光信号转换为电信号，所述数字信号提取电路用于对所述电信号的精码与粗码的提取，所述所述放大电路对所述精码与粗码放大处理。
数据转换模块3包括电压比较器电路与信号波动补偿电路，所述电压比较 器电路将所述光电编码器信号处理模块输出的粗码、精码进行整形转换为数字位置信号，并结合补偿电路转换为高质量的数字信号，所述信号波动补偿电路对所述数字位置信号波动的补偿，以弥补因为温度变换、电压变换造成数据的变化；最后数据转换模块3将高质量的数字信号发送至数字信号处理模块4；数据转换模块3的输出的高质量的数字信号表征光电编码器1当前电气位置值的粗码、精码二进制数字信号。
数字信号处理模块4由一块FPGA芯片及其外围电路组成，显示模块5由八位段式液晶显示屏及其外围电路组成。该液晶显示屏有一个公共端，八个数字位的每一位有相应的控制端，显示时使数字位的控制端与公共端之间形成交变的压差，不显示时使数字位的控制端与公共端之间无压差。当然本实用新型提供的显示模块5也可以为其他种类的显示装置，本实施例提供的液晶显示屏仅为本实用新型中显示模块5的较佳实施方式中的一种。
液晶显示屏的公共端和各个数字位的控制端均连接数字信号处理模块4，数字信号处理模块4的输入为数据转换模块3输出的二进制数字位置信号，数字信号处理模块4的输出为输入液晶显示屏公共端和各个数字位控制端的驱动控制信号。
数字信号处理模块4依据输入的二进制数字位置信号以及处理后的数据，确定液晶显示屏上哪些位数字位需要显示，显示的数字位组成光电编码器的当前弧度制电气位置值，显示范围在“0000.0000”度至“0359.9970”度，精度为0.0055度。数字信号处理模块4内部生成有两种相位相差180度的方波信号；当液晶显示屏上某位数字位需要显示时，数字信号处理模块4将两种方波信号分别作为相应数字位控制端和液晶显示屏公共端的驱动控制信号；当不需要显示时，FPGA将任一相同的方波作为对应的驱动控制信号。
本实用新型提供光电编码器位置测试仪能够为安装光电编码器伺服机构、移动机构提供实时处理、解码电路，显示光电编码器的弧度制电气位置，且精度高、集成度高、体积小、便于手持使用、简单易懂；利用光电编码器位置测试仪，可以为航天移动机构、伺服机构的光电编码器安装提供零位显示也可以对运行位置进行实时显示，提供位置数据判读，减小安装误差。
以上实施例仅用于举例说明本实用新型的内容，除上述实施方式外，本实用新型还有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均 落在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种光电编码器位置测试仪，其特征在于，包括依次连接的光电编码器、光电编码器信号处理模块、数据转换模块、数字信号处理模块以及显示模块；所述光电编码器信号处理模块包括数字信号提取电路、转换电路和放大电路；
所述光电编码器输出光信号至所述光电编码器信号处理模块，所述光电编码器信号处理模块将所述光信号转化为电信号并对所述电信号进行处理后输出给所述数据转换模块；
所述数据转换模块接收经过处理的所述电信号并转换成数字位置信号；
所述数字信号处理模块接收所述数字位置信号并转换为驱动信号发送至所述显示模块；
所述显示模块接收所述驱动信号并显示所述光电编码器的电气位置。
2.如权利要求1所述的光电编码器位置测试仪，其特征在于，所述转换电路用于将所述光信号转化为电信号，所述数字信号提取电路用于对所述电信号的精码与粗码的提取，所述放大电路对所述精码与粗码放大处理。
3.如权利要求1所述的光电编码器位置测试仪，其特征在于，所述数据转换模块包括电压比较器电路与信号波动补偿电路，所述电压比较器电路将所述光电编码器信号处理模块输出的粗码、精码进行整形转换为数字位置信号，所述信号波动补偿电路对所述数字位置信号波动的补偿。
4.如权利要求1所述的光电编码器位置测试仪，其特征在于，所述数字信号处理模块包括一FPGA芯片，所述驱动信号包括两方波信号。
5.如权利要求4所述的光电编码器位置测试仪，其特征在于，所述显示模块包括一八位段式液晶显示屏，所述八位段式液晶显示屏包括一个公共端以及与八个数字位控制端，所述两方波信号分别输入到所述公共端与数字位控制端。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105910638A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-08-31 | 天津市津达执行器有限公司 | 一种编码器调试台 |
| CN107554821A (zh) * | 2017-07-31 | 2018-01-09 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成 |
| CN108444519A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-08-24 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种对装备中的光电轴角编码器进行检测的检测仪 |
| CN109855661A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-06-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种增量式编码器信号处理方法和系统 |
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2014
- 2014-03-14 CN CN201420116688.5U patent/CN204027519U/zh not_active Expired - Lifetime
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