利用倍频地方法将编码器的反馈脉冲提高100倍，解析度真的提高了吗 点击：8299 | 回复：89
利用倍频地方法将编码器的反馈脉冲提高100倍，解析度真的提高了吗？
刘志斌 发表于 2012/3/21 11:27:08
1、编码器与上位机的电子齿轮伺服精确控制理论，为了提高所谓的指令脉冲当量或者叫指令脉冲单位的精确度、分辨率、解析度，就在编码器上下功夫；
2、编码器的刻线是有限，不可能达到131072这样的数量级；
3、这个理论，就把编码器输出的脉冲用倍频的方法，把几百个或者几千个有限的编码器实际输出的脉冲任意扩大几十倍变成十几万的反馈脉冲；
4、如果编码器的刻线是1000，每转一周，实际输出1000个反馈脉冲，100倍频后变成100000个反馈脉冲；
5、就是说，编码器每输出1个脉冲，实际反馈的是100个脉冲，当编码器实际输出1个、2个、3个、……脉冲时，反馈的是100个、200个、300个、……反馈脉冲；
6、而上位机输出的一个指令脉冲，就是1个，这时如果电子齿轮比是1，反馈脉冲也应该是1个，而实际上反馈脉冲最少是100个；
7、也就是说电子齿轮比是1时，1、2、3、……100个指令脉冲，对应的反馈脉冲是100、100、100、……100个反馈脉冲；
8、这时的脉冲当量0.001，实际上是0.1，将编码器的输出脉冲倍频的方法是自欺欺人！
9、这时出现的情况就是，你通过上位机输入1、2、3、……100个指令脉冲时，伺服电机不转不启动，因为反馈脉冲是100它告诉控制中心电机已经转了100个脉冲的位移；
10、这时出现的情况就是，你通过上位机输入1、2、3、……100个指令脉冲时，伺服电机的反馈脉冲是100，控制中心控制电机反转，这时反馈脉冲又变成-100，控制中心又反转启动电机，这样电机在不断正反转振动！
11、将编码器的输出脉冲扩大100倍，还可以这样理解，当编码器输出反馈脉冲1、2、3、……100时，实际转子就没有转动！
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方波编码器细分有两个办法,其一为鉴相分频, 利用90度差别获得4倍频信号,利用4倍频方波的上下边沿获得8倍频信号,这种信号又成为"实分"信号. 其二,利用PLL原理,PLL输出经分频器后与编码器信号进行鉴相,这样,在分频器前获得更多的细分信号,按分频器倍率,这种细分信号是实分的100倍以下,实际上可以看成实分信号的插值信号,用于定位有一定误差,但用于高精度速度控制应用还是比较多的.
老刘,在用一种断然的语气说话前你就不能做一下功课吗?
弦波利用幅相分割真的很难让你理解?现在甚至有很多专门进行弦波分割的芯片,很多编码器接口产品里都在用的,
你可以查一下例如:I
至于90度互补脉冲,没有也可以分割,问题在于弦波峰顶和波谷(正弦90/270度)附近比较平坦,幅度变化小,依靠幅特征进行分割精度吃亏,另外,也由于光电管老化,磁体衰退等原因,弦波的有效值可能漂移,也影响分割.同时,弦波在一个周期内并不单调,只有在一个完整象限内才单调.
有了AB脉冲,可以进行90度一个区间的精确定位分割,弦波分割可以在一个90度区间内进行,这个区间幅度变化是单调的,而且可以轻易获得这个区间起点和终点的幅值,从而便于细分.例如,读到90度幅值是5V,那么,0-90度之间,幅值2.5V的点就是30度了,当然,真正细分没这么简单,有很多补偿计算的,这些,就超出我的知识范围了,做做功课,问问人,也许可以知道的多一些.
引用 yuankn 的回复内容：
…弦波利用幅相分割真的很难让你理解?现在甚至有很多专门进行弦波分割的芯片,……8bit细分芯片……弦波峰顶和波谷(正弦90/270度)附近比较平坦,幅度变化小,依靠幅特征进行分割精度吃亏,……弦波在一个周期内并不单调,……可以在一个90度区间内进行,这个区间幅度变化是单调的,而且可以轻易获得这个区间起点和终点的幅值,从而便于细分……
1、你自己异想天开，编码器检测的是位置，用检测信号的幅度分割表示位置？
2、视频信号可以用8bit细分芯片，得到视频数字信号，……，你自己张冠李戴，笨鳥慢飛的波形图是幅相分割产生的？
3、你去看看磁珊是怎样实现精确测量的，你再来这里指教别人！
首先无论磁感应编码器还是光电编码器,只要是弦波输出的,其输出正弦波的转角或者说相位就代表了转轴上的一个偏转角,例如1024脉冲的编码器,正弦的每一度表示机械转轴的每周的1024*360分之一.
而后,弦波输出的波形是一个正弦,那么他的输出幅度满足Uout=Uk*SINΦ,Φ就是一个正弦周期内的相位,UK是正弦波90度时的幅值
在每弦波的0-90度/90度-180度/180度-270度/270度-360度这四个区间内,Uout与Φ之间的函数关系是单调的
因此,可以确定区间后,通过Uout可以反算Φ
也就是从幅值得到相位,
和老刘讨论问题真累!!!
至于8bit细分芯片,请看数据手册
IC - MG是一个非线形的8bit A / D转换，其中，按照计数安全向量的原则，进行数字化处理，正弦/余弦
可选分辨率的传感器信号和滞后。增量输出角度值，通过差分RS - 422驱动模式作为编码器信号输出，那玩艺是视频细分用的吗?
引用 yuankn 的回复内容：
……只要是弦波输出的,其输出正弦波的转角或者说相位就代表了转轴上的一个偏转角,例如1024脉冲的编码器,正弦的每一度表示机械转轴的每周的1024*360分之一.而后,弦波输出的波形是一个正弦,那么他的输出幅度满足Uout=Uk*SINΦ,Φ就是一个正弦周期内的相位,UK是正弦波90度时的幅值在每弦波的0-90度/90度-180度/180度-270度/270度-360度这四个区间内,Uout与Φ之间的函数关系是单调的因此,可以确定区间后,通过Uout可以反算Φ也就是从幅值得到相位,……
1、编码器输出的是检测位移脉冲；
2、“输出幅度满足Uout=Uk*SINΦ,Φ就是一个正弦周期内的相位”，这是一个连续函数模拟量运算式，它计算得到的Φ是0-360的所以实数，请问一个波长对应的位置脉冲串是多少？是16、10、4、……还是无数多个连续数？？？
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