光電編碼器位置測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光電編碼器位置測(cè)試儀，其通過一光電編碼器輸出光信號(hào)至一光電編碼器信號(hào)處理模塊，所述光電編碼器信號(hào)處理模塊將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理后輸出給一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊接收經(jīng)過處理的所述電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字位置信號(hào)；所述FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊接收所述數(shù)字位置信號(hào)并轉(zhuǎn)換為液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至一液晶顯示模塊；所述液晶顯示模塊接收液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)并顯示所述光電編碼器的電氣位置。本實(shí)用新型通過光電編碼器信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和FPGA數(shù)字信號(hào)處理模塊協(xié)同完成了數(shù)據(jù)信號(hào)的整形、放大以及細(xì)分，輸出的液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)精度高，通過液晶顯示屏幕實(shí)時(shí)顯示光電編碼器的電,氣位置。
【專利說明】光電編碼器位置測(cè)試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航天電子地面設(shè)備以及部分在軌移動(dòng)和伺服機(jī)構(gòu)，特別涉及一種光電編碼器位置測(cè)試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在航天移動(dòng)機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)構(gòu)安裝過程中，需要將機(jī)構(gòu)的電零位和機(jī)械零位安裝重合，并需要實(shí)時(shí)讀出當(dāng)前機(jī)構(gòu)所處是位置?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般通過眼睛觀察光電編碼器是否安裝到達(dá)機(jī)械零位，采用這種方式容易引入人為誤差，安裝的光電編碼器零位偏差較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供的一種光電編碼器位置測(cè)試儀，其包括依次連接的光電編碼器、光電編碼器信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊以及顯示模塊；
[0004]所述光電編碼器輸出光信號(hào)至所述光電編碼器信號(hào)處理模塊，所述光電編碼器信號(hào)處理模塊將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理后輸出給所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；
[0005]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊接收經(jīng)過處理的所述電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字位置信號(hào)；
[0006]所述數(shù)字信號(hào)處理模塊接收所述數(shù)字位置信號(hào)并轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至所述顯示模塊；
[0007]所述顯示模塊接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)并顯示所述光電編碼器的電氣位置。
[0008]較佳地，所述光電編碼器信號(hào)處理模塊包括數(shù)字信號(hào)提取電路、轉(zhuǎn)換電路和放大電路。
[0009]較佳地，所述轉(zhuǎn)換電路用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)提取電路用于對(duì)所述電信號(hào)的精碼與粗碼的提取，所述放大電路對(duì)所述精碼與粗碼放大處理。
[0010]較佳地，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓比較器電路與信號(hào)波動(dòng)補(bǔ)償電路，所述電壓比較器電路將所述光電編碼器信號(hào)處理模塊輸出的粗碼、精碼進(jìn)行整形轉(zhuǎn)換為數(shù)字位置信號(hào)，所述信號(hào)波動(dòng)補(bǔ)償電路對(duì)所述數(shù)字位置信號(hào)波動(dòng)的補(bǔ)償。
[0011]較佳地，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊包括一 FPGA芯片，所述液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括兩方波信號(hào)。
[0012]較佳地，所述液晶顯示模塊包括一八位段式液晶顯示屏，所述八位段式液晶顯示屏包括一個(gè)公共端以及與八個(gè)數(shù)字位控制端，所述兩方波信號(hào)分別輸入到所述公共端與數(shù)字位控制端。
[0013]本實(shí)用新型提供的光電編碼器位置測(cè)試儀提供的光電編碼器信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊協(xié)同完成了數(shù)據(jù)信號(hào)的整形、放大以及細(xì)分等處理過程，精度高；同時(shí)本實(shí)用新型帶有液晶顯示屏幕，可實(shí)時(shí)顯示光電編碼器的弧度制電氣位置，方便光電編碼器在安裝過程中確認(rèn)是否安裝到達(dá)零位，判讀光電編碼器的當(dāng)前位置，本實(shí)用新型提供的光電編碼器位置測(cè)試儀精度高、集成度高、體積小，方便操作。
[0014]當(dāng)然，實(shí)施本實(shí)用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的光電編碼器位置測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型提供了一種光電編碼器位置測(cè)試儀，其包括依次連接的光電編碼器1、光電編碼器信號(hào)處理模塊2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3、數(shù)字信號(hào)處理模塊4以及顯示器模塊5 ；
[0017]光電編碼器I輸出光信號(hào)至光電編碼器信號(hào)處理模塊2,光電編碼器信號(hào)處理模塊2將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理后輸出給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3 ；
[0018]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3接收經(jīng)過處理的所述電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字位置信號(hào)；
[0019]數(shù)字信號(hào)處理模塊4接收所述數(shù)字位置信號(hào)并轉(zhuǎn)換為液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至顯示模塊5 ；
[0020]顯示模塊5接收所述液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)并顯示光電編碼器I的電氣位置。
[0021]其中光電編碼器信號(hào)處理模塊2包括數(shù)字信號(hào)提取電路、轉(zhuǎn)換電路和放大電路；轉(zhuǎn)換電路將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)提取電路用于對(duì)所述電信號(hào)的精碼與粗碼的提取，所述所述放大電路對(duì)所述精碼與粗碼放大處理。
[0022]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3包括電壓比較器電路與信號(hào)波動(dòng)補(bǔ)償電路，所述電壓比較器電路將所述光電編碼器信號(hào)處理模塊輸出的粗碼、精碼進(jìn)行整形轉(zhuǎn)換為數(shù)字位置信號(hào)，并結(jié)合補(bǔ)償電路轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的數(shù)字信號(hào)，所述信號(hào)波動(dòng)補(bǔ)償電路對(duì)所述數(shù)字位置信號(hào)波動(dòng)的補(bǔ)償，以彌補(bǔ)因?yàn)闇囟茸儞Q、電壓變換造成數(shù)據(jù)的變化；最后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3將高質(zhì)量的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊4 ;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3的輸出的高質(zhì)量的數(shù)字信號(hào)表征光電編碼器I當(dāng)前電氣位置值的粗碼、精碼二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
[0023]數(shù)字信號(hào)處理模塊4由一塊FPGA芯片及其外圍電路組成，顯示模塊5由八位段式液晶顯示屏及其外圍電路組成。該液晶顯示屏有一個(gè)公共端，八個(gè)數(shù)字位的每一位有相應(yīng)的控制端，顯示時(shí)使數(shù)字位的控制端與公共端之間形成交變的壓差，不顯示時(shí)使數(shù)字位的控制端與公共端之間無壓差。當(dāng)然本實(shí)用新型提供的顯示模塊5也可以為其他種類的顯示裝置，本實(shí)施例提供的液晶顯示屏僅為本實(shí)用新型中顯示模塊5的較佳實(shí)施方式中的一種。
[0024]液晶顯示屏的公共端和各個(gè)數(shù)字位的控制端均連接數(shù)字信號(hào)處理模塊4，數(shù)字信號(hào)處理模塊4的輸入為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊3輸出的二進(jìn)制數(shù)字位置信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理模塊4的輸出為輸入液晶顯示屏公共端和各個(gè)數(shù)字位控制端的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
[0025]數(shù)字信號(hào)處理模塊4依據(jù)輸入的二進(jìn)制數(shù)字位置信號(hào)以及處理后的數(shù)據(jù)，確定液晶顯示屏上哪些位數(shù)字位需要顯示，顯示的數(shù)字位組成光電編碼器的當(dāng)前弧度制電氣位置值，顯示范圍在“0000.0000”度至“0359.9970”度，精度為0.0055度。數(shù)字信號(hào)處理模塊4內(nèi)部生成有兩種相位相差180度的方波信號(hào)；當(dāng)液晶顯示屏上某位數(shù)字位需要顯示時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理模塊4將兩種方波信號(hào)分別作為相應(yīng)數(shù)字位控制端和液晶顯示屏公共端的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；當(dāng)不需要顯示時(shí)，F(xiàn)PGA將任一相同的方波作為對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
[0026]本實(shí)用新型提供光電編碼器位置測(cè)試儀能夠?yàn)榘惭b光電編碼器伺服機(jī)構(gòu)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)提供實(shí)時(shí)處理、解碼電路，顯示光電編碼器的弧度制電氣位置，且精度高、集成度高、體積小、便于手持使用、簡(jiǎn)單易懂；利用光電編碼器位置測(cè)試儀，可以為航天移動(dòng)機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)構(gòu)的光電編碼器安裝提供零位顯示也可以對(duì)運(yùn)行位置進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，提供位置數(shù)據(jù)判讀，減小安裝誤差。
[0027]以上實(shí)施例僅用于舉例說明本實(shí)用新型的內(nèi)容，除上述實(shí)施方式外，本實(shí)用新型還有其它實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變形方式形成的技術(shù)方案均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光電編碼器位置測(cè)試儀，其特征在于，包括依次連接的光電編碼器、光電編碼器信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊以及顯示模塊；所述光電編碼器信號(hào)處理模塊包括數(shù)字信號(hào)提取電路、轉(zhuǎn)換電路和放大電路； 所述光電編碼器輸出光信號(hào)至所述光電編碼器信號(hào)處理模塊，所述光電編碼器信號(hào)處理模塊將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理后輸出給所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊； 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊接收經(jīng)過處理的所述電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字位置信號(hào)； 所述數(shù)字信號(hào)處理模塊接收所述數(shù)字位置信號(hào)并轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至所述顯示模塊； 所述顯示模塊接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)并顯示所述光電編碼器的電氣位置。
2.如權(quán)利要求1所述的光電編碼器位置測(cè)試儀，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路用于將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)提取電路用于對(duì)所述電信號(hào)的精碼與粗碼的提取，所述放大電路對(duì)所述精碼與粗碼放大處理。
3.如權(quán)利要求1所述的光電編碼器位置測(cè)試儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓比較器電路與信號(hào)波動(dòng)補(bǔ)償電路，所述電壓比較器電路將所述光電編碼器信號(hào)處理模塊輸出的粗碼、精碼進(jìn)行整形轉(zhuǎn)換為數(shù)字位置信號(hào)，所述信號(hào)波動(dòng)補(bǔ)償電路對(duì)所述數(shù)字位置信號(hào)波動(dòng)的補(bǔ)償。
4.如權(quán)利要求1所述的光電編碼器位置測(cè)試儀，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊包括一 FPGA芯片,所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括兩方波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的光電編碼器位置測(cè)試儀，其特征在于，所述顯示模塊包括一八位段式液晶顯示屏，所述八位段式液晶顯示屏包括一個(gè)公共端以及與八個(gè)數(shù)字位控制端，所述兩方波信號(hào)分別輸入到所述公共端與數(shù)字位控制端。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK204027519SQ201420116688
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】沈宗月, 王衛(wèi)楠, 康嶺, 肖余之, 曹魯英, 魏然, 吳建桔, 朱波, 李向華, 嚴(yán)云紅, 熊四軍, 力昌兵 申請(qǐng)人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所