一种旋转编码开关检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及旋转编码开关检测技术领域，尤其涉及一种旋转编码开关检测方法。
【背景技术】
[0002] 在旋转编码开关即旋转编码器的质量检测中，对其输出波形的检测是主要检测项 目，一般包括脉冲数量、震荡时间、突跳时间（滑动噪音）及A、B两相波形的相位差等检测 指标。目前，对于输出波形的检测，几乎都是采用人工检测，工人借助一个辅助电气检测设 备，手工转动旋转编码开关转轴，然后观察检测设备上显示的波形，靠人工来判断产品是否 合格。这种人工检测方式只能对脉冲数量进行检测，且检测质量无法保证，检测结果也不稳 定。因此，实现该检测的自动化很有必要，而自动化检测的关键就在于开发可靠的波形检测 算法来对各项指标进行检测。但是，现有技术对波形的检测大都采用波形匹配的手段，其运 算量大，同时在本检测需求中，由于振动、突跳的无规律存在且需要对它们的时间宽度进行 准确的测量，导致难以建立合适的匹配模板，所以波形匹配的手段不适合本检测需求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于通过一种旋转编码开关检测方法，来解决以上【背景技术】部分提 到的问题。
[0004] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种旋转编码开关检测方法，其包括如下步骤：
[0006] S101、采集待检测旋转编码开关的输出波形，其中，采样时间为旋转编码开关理 论测试时间T加上一个脉冲的时间；
[0007] S102、时间块化：根据所述旋转编码开关的特性，设定时间块化条件，把步骤SlOl 中所得波形从第一个数据开始进行时间块化，从而把用数值表示的波形变成用含有状态信 息和时间长度的时间块表示的波形；
[0008] S103、根据旋转编码开关的特性，设定可以确定旋转编码开关关状态的时间块即 OFF块的条件，根据该条件从波形序列的第二个时间块开始查找OFF块，并记住每个OFF块 在波形的时间块序列中的索引；
[0009] S104、根据步骤S103中查找到的OFF块个数判断该波形中的脉冲数是否满足检测 要求；
[0010] S105、截取理论时间长度的时间块序列，并以OFF块为脉冲周期分割标志对每个 周期进行检测；
[0011] S106、以步骤S103中找出的OFF块为周期分割标志，对每个周期内的波形数据进 行震荡时间、突跳时间的检测；
[0012] S107、结合A、B两相的输出波形，以步骤S103中找出的OFF块的时间起点为脉冲 时间分割标志，并考虑到步骤S105中去掉的时间块造成的时间起点差，进行相位差检测。
[0013] 特别地，所述步骤S104具体包括：
[0014] S1041、若OFF块个数M少于旋转编码开关理论脉冲个数N，则判定脉冲个数不足， 旋转编码开关不合格，算法终止；
[0015] S1042、若从第1个OFF块的起点到第N个OFF块的终点的时间跨度大于旋转编码 开关理论测试时间T，则判定脉冲个数不足，旋转编码开关不合格，算法终止；
[0016] S1043、若OFF块个数M不小于N+1且从第1个OFF的起点到第N+1个OFF块的终 点其时间跨度不大于理论时间T，则判定一个旋转编码开关理论测试时间内脉冲个数不少 于N+1个，不合格，算法终止。
[0017] 特别地，所述步骤S105具体包括：去掉每个波形序列中于步骤S103中找到的第一 个OFF块之前的时间块，并记住去掉的时间块的时间长度之和；以第一个OFF块的时间起点 为标准，向后截取理论时间长度的时间块序列，并以OFF块为脉冲周期分割标志对每个周 期进行检测。
[0018] 特别地，所述步骤S106具体包括：
[0019] S1061、以步骤S103中找到的OFF块为单个脉冲周期分割标志，把当前OFF块到下 一个OFF块前一个时间块之间的闭区间作为一个脉冲周期，依次分析步骤S105中截取的时 间块序列中的每个脉冲周期；
[0020] S1062、根据旋转编码开关的检测标准，设定能够表示开状态的时间块即ON块的 条件；在每个周期内，从第二个时间块开始进行分析：若其不为ON块，则累加该时间块的时 间并向后移动一个时间块；若其为ON块，则按序记录当前累加的时间长度，并置零该累加 变量以重新累加；同时累加所有ON块的时间长度；
[0021] S1063、根据旋转编码开关的特征，分析出S1062中保存的累加的时间长度序列中 的第一个和最后一个表不的为震荡时间，其余表不的为突跳时间，分别找出震荡时间和突 跳时间的最大值以待检；
[0022] S1064、对步骤S1062中累加的ON块时间、步骤S1063中找出的震荡时间和突跳时 间的最大值进行检测。
[0023] 本发明提出的旋转编码开关检测方法首先对采集到的波形数据进行时间块化，根 据待检旋转编码开关的检测要求设定能够代表一个脉冲的时间块的条件并在波形数据中 找到这些时间块，根据这些时间块的数量实现对脉冲个数的检测；然后，再以这些时间块为 单个脉冲起始标志，对每个脉冲内的震荡、突跳及波形之间的相位差进行检测，完成对整 个旋转编码开关输出波形的检测。本发明执行效率高，检测结果准确可靠，能够对旋转编码 开关输出波形的各项指标进行检测。
【附图说明】
[0024] 图Ia为本发明实施例提供的旋转编码开关结构示意图；
[0025] 图Ib为本发明实施例提供的旋转编码开关的开、关时间示意图；
[0026] 图2为本发明实施例提供的旋转编码开关输出波形的相位差示意图；
[0027] 图3为本发明实施例提供的旋转编码开关检测方法流程图；
[0028] 图4为本发明实施例提供的根据OFF块个数检测脉冲个数是否合格的方法流程 图；
[0029] 图5为本发明实施例提供的单个脉冲周期内的震荡、突跳检测流程图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具 体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描 述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有 技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用 的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。
[0031] 下表为本实施例中某型号旋转编码开关的输出波形检测要求：
[0032]
【主权项】
1. 一种旋转编码开关检测方法，其特在在于，包括如下步骤： 5101、 采集待检测旋转编码开关的输出波形，其中，采样时间为旋转编码开关理论测试 时间T加上一个脉冲的时间； 5102、 时间块化：根据所述旋转编码开关的特性，设定时间块化条件，把步骤SlOl中所 得波形从第一个数据开始进行时间块化，从而把用数值表示的波形变成用含有状态信息和 时间长度的时间块表示的波形； 5103、 根据旋转编码开关的特性，设定可以确定旋转编码开关关状态的时间块即OFF 块的条件，根据该条件从波形序列的第二个时间块开始查找OFF块，并记住每个OFF块在波 形的时间块序列中的索引； 5104、 根据步骤S103中查找到的OFF块个数判断该波形中的脉冲数是否满足检测要 求； 5105、 截取理论时间长度的时间块序列，并以OFF块为脉冲周期分割标志对每个周期 进行检测； 5106、 以步骤S103中找出的OFF块为周期分割标志，对每个周期内的波形数据进行震 荡时间、突跳时间的检测； 5107、 结合A、B两相的输出波形，以步骤S103中找出的OFF块的时间起点为脉冲时间 分割标志，并考虑到步骤S105中去掉的时间块造成的时间起点差，进行相位差检测。
2. 根据权利要求1所述的旋转编码开关检测方法，其特在在于，所述步骤S104具体包 括：S1041、若OFF块个数M少于旋转编码开关理论脉冲个数N，则判定脉冲个数不足，旋转 编码开关不合格，算法终止；S1042、若从第1个OFF块的起点到第N个OFF块的终点的时间 跨度大于旋转编码开关理论测试时间T，则判定脉冲个数不足，旋转编码开关不合格，算法 终止；S1043、若OFF块个数M不小于N+1且从第1个OFF的起点到第N+1个OFF块的终点 其时间跨度不大于理论时间T，则判定一个旋转编码开关理论测试时间内脉冲个数不少于 N+1个，不合格，算法终止。
3. 根据权利要求2所述的旋转编码开关检测方法，其特在在于，所述步骤S105具体包 括：去掉每个波形序列中于步骤S103中找到的第一个OFF块之前的时间块，并记住去掉的 时间块的时间长度之和；以第一个OFF块的时间起点为标准，向后截取理论时间长度的时 间块序列，并以OFF块为脉冲周期分割标志对每个周期进行检测。
4. 根据权利要求3所述的旋转编码开关检测方法，其特在在于，所述步骤S106具体包 括： 51061、 以步骤S103中找到的OFF块为单个脉冲周期分割标志，把当前OFF块到下一个 OFF块前一个时间块之间的闭区间作为一个脉冲周期，依次分析步骤S105中截取的时间块 序列中的每个脉冲周期； 51062、 根据旋转编码开关的检测标准，设定表示开状态的时间块即ON块的条件；在每 个周期内，从第二个时间块开始进行分析：若其不为ON块，则累加该时间块的时间并向后 移动一个时间块；若其为ON块，则按序记录当前累加的时间长度，并置零该累加变量以重 新累加；同时累加所有ON块的时间长度； 51063、 根据旋转编码开关的特征，分析出S1062中保存的累加的时间长度序列中的第 一个和最后一个表示的为震荡时间，其余表示的为突跳时间，分别找出震荡时间和突跳时 间的最大值以待检； S1064、对步骤S1062中累加的ON块时间、步骤S1063中找出的震荡时间和突跳时间的 最大值进行检测。
【专利摘要】本发明公开一种旋转编码开关检测方法，该方法基于时间块化的思想，首先对采集到的波形数据进行时间块化，根据待检旋转编码开关的检测要求设定能够代表一个脉冲的时间块的条件并在波形数据中找到这些时间块，根据这些时间块的数量实现对脉冲个数的检测；然后，再以这些时间块为单个脉冲起始标志，对每个脉冲内的震荡、突跳及波形之间的相位差进行检测，完成对整个旋转编码开关输出波形的检测。本发明执行效率高，检测结果准确可靠，能够对旋转编码开关输出波形的各项指标进行检测。
【IPC分类】G01D18-00
【公开号】CN104807490
【申请号】CN201510150393
【发明人】严思杰, 李勇华, 郑志伟, 丁汉, 叶松涛
【申请人】华中科技大学无锡研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月31日