提高光电编码器精度：细分误差修正技术

"近似三角波莫尔条纹光电信号的细分误差修正方法的研究，旨在提高小型光电编码器的精度。通过对采样信号进行傅里叶变换来获取波形参数，利用多倍角公式转换高次谐波，然后通过牛顿迭代法修正莫尔条纹光电信号至标准正余弦信号。同时，建立了正弦和余弦信号的相位误差修正模型，采用最小二乘拟合来解决正交性误差。在实际应用中，这种方法成功地降低了16位小型光电编码器的细分误差，从162.5"减小到47.5"，证明了该误差修正方法的有效性和对高精度光电编码器开发的重要性。" 这篇论文详细探讨了如何提高小型光电编码器的精度，主要集中在莫尔条纹光电信号的细分误差修正上。莫尔条纹是光学测量中常见的现象，尤其是在光电编码器中，它们的精确解析对于提高编码器的分辨率至关重要。为了实现这一目标，研究人员首先建立了单路信号的波形参数方程，并运用傅里叶变换技术分析信号，这有助于理解信号的频域特性。 接着，通过多倍角公式，将信号中的高次谐波成分转换为高阶分量，这一步骤有助于减少由于非理想信号产生的误差。然后，他们利用牛顿迭代法对莫尔条纹光电信号进行迭代修正，将其逐步校准为理想的正余弦波形，以减少细分过程中的误差。 不仅如此，论文还涉及了正交性误差的修正。正弦和余弦两路信号之间的相位误差是影响编码器精度的另一个重要因素。因此，研究人员构建了一个相位误差修正模型，并利用最小二乘拟合方法找出最佳的相位调整参数，以确保信号的正交性，进一步提升编码器的性能。 实验结果表明，所提出的方法能显著降低细分误差，将峰值误差从162.5"降低到47.5"，这表明该误差修正策略是有效且实用的。这种方法对于推动小型化、高精度光电编码器的研发具有重要的理论和实践价值，特别是在需要高精度定位和速度控制的领域，如机器人、精密仪器和自动化设备等。 这项研究为光电编码器的精度提升提供了一种创新的技术途径，它结合了信号处理、数学模型和优化算法，以克服莫尔条纹光电信号细分过程中的误差，为未来类似领域的研究提供了宝贵的参考。