非均匀采样光电编码器动态细分误差分析

"非均匀采样光电编码器莫尔条纹信号分析方法，通过曲线拟合和离散傅里叶变换，实现对非匀速转动编码器动态细分误差的精确检测，提高了编码器精度评估能力。" 光电编码器是一种常见的位置和速度检测装置，广泛应用于自动化设备和精密测量系统中。在编码器中，莫尔条纹是通过光栅盘的相对运动产生的干涉现象，其周期性变化反映了编码器的旋转角度或直线位移。莫尔条纹的精细分析对于提高编码器的分辨率和精度至关重要。 本文提出的非均匀采样光电编码器莫尔条纹信号分析方法，针对编码器非匀速转动时的动态细分误差进行研究。在非均匀采样情况下，由于采样间隔不一致，原始数据可能无法准确反映信号的真实形态。为此，研究人员采用了曲线拟合的最小二乘法来重构真实信号波形，这种方法可以有效处理不规则采样数据，减少数据噪声对信号分析的影响。 接下来，论文利用离散傅里叶变换（DFT）对重构后的信号进行频域分析。离散傅里叶变换能够将时域信号转化为频域表示，从而提取信号的频率、幅值和相位信息。这些参数对于理解莫尔条纹信号的变化规律及其与细分误差的关系至关重要。通过软件仿真，作者验证了该算法的可行性和准确性。 在实际应用中，该方法被应用于21位绝对式光电轴角编码器的精码信号分析。通过对信号参数的计算，可以确定动态细分误差，实验结果显示，细分极值误差范围为+2.41"至-3.08"，显著提高了细分精度的检测能力。这表明，该方法不仅能够真实反映莫尔条纹信号的质量，而且在编码器非匀速转动时也能有效地测量动态细分误差，为现场精度检测提供了有力工具。 该研究为非均匀采样光电编码器的信号处理提供了一种新的分析策略，对于提升编码器的动态性能和实时检测精度具有重要意义。此外，这种分析方法不仅适用于光电编码器，还可以推广到其他依赖于莫尔条纹信号分析的系统，如激光测距、光学测量等领域。