一种光栅编码器低速精度检测装置制造方法
【专利摘要】一种光栅编码器低速精度检测装置，包括壳体、编码器信号细分模块，DSP构成的数据处理电路模块、数据交互通信接口。设备利用外部晶振作为时钟源，DSP作为数据采集及处理单元，外围电路包括编码器信号细分电路、串口通讯电路以及显示模块。装置可以通过读取安装在旋转轴上的光栅编码器信号，以定时测角或者定角测时的方式测量速率精度。本检测装置采用了嵌入式的DSP作为数据处理单元，与传统的采用PCI数据采集卡借助工控机软件实现速率检测的方式相比，很大程度上减小了设备的体积；装置使用了细分电路模块，使用者可以根据实际需要调整信号的细分倍数，提高检测精度；DSP较强的数据处理能力，保证了测试装置的高效及稳定性。
【专利说明】一种光栅编码器低速精度检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种速率转台低速率精度检测的装置，适用于转台的低速率精度检 测，也可以用作其他使用光栅编码器作为传感器的运动设备的低速率精度检测。
【背景技术】
[0002] 转台是惯性产品研发、测试、出厂评定及标定的主要设备，转台的位置及速率精度 是影响标定的主要因素，尤其对于速率转台，其速率特性非常重要，需要在转台设备出厂前 完成技术指标的检测。对于转速较高的情况（ω > 10° /s)通常利用计数器检测，而对于 低速（ω < 10° /s)的情况，只能借助其他检测方式。转台的角度传感器的精度要求很高， 目前常用的以光栅编码器为主。传统的低速检测装置一般是使用光栅编码器生产厂家提供 的编码器信号采集卡，通常为PCI接口，以工业控制计算机为平台，通过工控机上软件实现 数据采集及处理，这就使得低速检测必须配套一台工业控制计算机，使得检测装置体积庞 大，使用不方便。尤其是在转台交付到使用现场的检测及定期的标检，不易携带的设备就给 生产任务带来极大不便利。
【发明内容】
[0003] 本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种光栅编码器低速精度 检测的装置，利用了嵌入式DSP，集成度高、数据运算能力强、实时性好，且装置体积小，便于 携带，检测精度高，使用方便。
[0004] 本发明的技术解决方案是：提供了一种光栅编码器低速精度检测装置，包括壳体、 数据处理单元模块、屏蔽隔离层、细分电路模块、显示器、按键、固定螺栓、光栅编码器信号 接口、串口通讯接口和细分倍数调整开关；
[0005] 显示器和按键嵌装在壳体的上端面上，显示器的屏幕朝上，按键的键盘方向朝 上；
[0006] 光栅编码器信号接口、串口通讯接口和细分倍数调整开关嵌装在壳体的侧壁上；
[0007] 数据处理单元模块、屏蔽隔离层和细分电路模块均位于壳体内部，且自上而下安 装，两个固定螺栓自上而下穿过数据处理单元模块、屏蔽隔离层和细分电路模块并与壳体 内壁底部固定连接，使得数据处理单元模块、屏蔽隔离层和细分电路模块与壳体的相对位 置固定，数据处理单元模块、屏蔽隔离层和细分电路模块之间相互不接触；
[0008] 细分电路模块通过电缆与光栅编码器信号接口连接，实现光栅编码器信号采集， 细分电路模块同时通过电缆与细分倍数调整开关连接，实现光栅编码器信号细分倍数的调 整；
[0009] 数据处理单元模块通过电缆与细分电路模块连接，接收细分倍数调整后的光栅编 码器信号；数据处理单元模块同时通过电缆与串口通讯接口、显示器和按键连接，
[0010] 数据处理单元模块接收来自按键的指令信号或者通过串口通讯接口输入的指令 信号，对细分倍数调整后的光栅编码器信号进行处理，得到光栅编码器的速率精度，同时通 过电缆将处理结果传输给显示器显示或者通过串口通讯接口上传给外部计算机显示。
[0011] 所述的数据处理单元模块采用嵌入式DSP实现数据处理功能。
[0012] 所述细分倍数调整开关的型号为SWDP-4,有四个拨动开关，当细分调整开关处于 不同的档位时，细分电路模块实现不同细分倍数的调整，组合档位与细分倍数得关系如下 表所示：
【权利要求】
1. 一种光栅编码器低速精度检测装置，其特征在于包括：壳体（1)、数据处理单元模块 (2)、屏蔽隔离层（3)、细分电路模块（4)、显示器（5)、按键（6)、固定螺栓（7)、光栅编码器信 号接口（8)、串口通讯接口（9)和细分倍数调整开关（10); 显示器（5)和按键（6)嵌装在壳体（1)的上端面上，显示器（5)的屏幕朝上，按键（6) 的键盘方向朝上； 光栅编码器信号接口（8)、串口通讯接口（9)和细分倍数调整开关（10)嵌装在壳体 (1)的侧壁上； 数据处理单元模块（2)、屏蔽隔离层（3)和细分电路模块（4)均位于壳体（1)内部，且 自上而下安装，两个固定螺栓（7)自上而下穿过数据处理单元模块（2)、屏蔽隔离层（3)和 细分电路模块（4)并与壳体（1)内壁底部固定连接，使得数据处理单元模块（2)、屏蔽隔离 层（3)和细分电路模块（4)与壳体（1)的相对位置固定，数据处理单元模块（2)、屏蔽隔离 层（3)和细分电路模块（4)之间相互不接触； 细分电路模块（4)通过电缆与光栅编码器信号接口（8)连接，实现光栅编码器信号采 集，细分电路模块（4)同时通过电缆与细分倍数调整开关（10)连接，实现光栅编码器信号 细分倍数的调整； 数据处理单元模块（2)通过电缆与细分电路模块（4)连接，接收细分倍数调整后的光 栅编码器信号；数据处理单元模块（2)同时通过电缆与串口通讯接口（9)、显示器（5)和按 键⑶连接， 数据处理单元模块（2)接收来自按键（6)的指令信号或者通过串口通讯接口（9)输入 的指令信号，对细分倍数调整后的光栅编码器信号进行处理，得到光栅编码器的速率精度， 同时通过电缆将处理结果传输给显示器（5)显示或者通过串口通讯接口（9)上传给外部计 算机显示。
2. 根据权利要求1所述的一种光栅编码器低速精度检测装置，其特征在于：所述的数 据处理单元模块（2)采用嵌入式DSP实现数据处理功能。
3. 根据权利要求1所述的一种光栅编码器低速精度检测装置，其特征在于：所述细分 倍数调整开关（10)的型号为SWDP-4,有四个拨动开关，当细分调整开关（10)处于不同的档 位时，细分电路模块（4)实现不同细分倍数的调整，组合档位与细分倍数得关系如下表所 示：
4. 根据权利要求1所述的一种光栅编码器低速精度检测装置，其特征在于：所述壳体 (1)的长度为20cm，宽度为15cm，高度为10cm。
5. 根据权利要求1所述的一种光栅编码器低速精度检测装置，其特征在于：所述壳体 (1)内壁附着一层铜网，与屏蔽隔离层（3)配合，确保装置在不受外部电磁干扰的条件下完 成高频数据的采集及处理。
【文档编号】G01P3/68GK104111347SQ201410266075
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】张少坡, 赵郭有为, 张显奎, 杨明, 李亮, 苏哲 申请人:北京航天控制仪器研究所