一種光柵編碼器低速精度檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，包括殼體、編碼器信號細(xì)分模塊，DSP構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理電路模塊、數(shù)據(jù)交互通信接口。設(shè)備利用外部晶振作為時(shí)鐘源，DSP作為數(shù)據(jù)采集及處理單元，外圍電路包括編碼器信號細(xì)分電路、串口通訊電路以及顯示模塊。裝置可以通過讀取安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的光柵編碼器信號，以定時(shí)測角或者定角測時(shí)的方式測量速率精度。本檢測裝置采用了嵌入式的DSP作為數(shù)據(jù)處理單元，與傳統(tǒng)的采用PCI數(shù)據(jù)采集卡借助工控機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)速率檢測的方式相比，很大程度上減小了設(shè)備的體積；裝置使用了細(xì)分電路模塊，使用者可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整信號的細(xì)分倍數(shù)，提高檢測精度；DSP較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，保證了測試裝置的高效及穩(wěn)定性。
【專利說明】一種光柵編碼器低速精度檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種速率轉(zhuǎn)臺(tái)低速率精度檢測的裝置，適用于轉(zhuǎn)臺(tái)的低速率精度檢 測，也可以用作其他使用光柵編碼器作為傳感器的運(yùn)動(dòng)設(shè)備的低速率精度檢測。

【背景技術(shù)】
[0002] 轉(zhuǎn)臺(tái)是慣性產(chǎn)品研發(fā)、測試、出廠評定及標(biāo)定的主要設(shè)備，轉(zhuǎn)臺(tái)的位置及速率精度 是影響標(biāo)定的主要因素，尤其對于速率轉(zhuǎn)臺(tái)，其速率特性非常重要，需要在轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備出廠前 完成技術(shù)指標(biāo)的檢測。對于轉(zhuǎn)速較高的情況（ω > 10° /s)通常利用計(jì)數(shù)器檢測，而對于 低速（ω < 10° /s)的情況，只能借助其他檢測方式。轉(zhuǎn)臺(tái)的角度傳感器的精度要求很高， 目前常用的以光柵編碼器為主。傳統(tǒng)的低速檢測裝置一般是使用光柵編碼器生產(chǎn)廠家提供 的編碼器信號采集卡，通常為PCI接口，以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，通過工控機(jī)上軟件實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)采集及處理，這就使得低速檢測必須配套一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，使得檢測裝置體積龐 大，使用不方便。尤其是在轉(zhuǎn)臺(tái)交付到使用現(xiàn)場的檢測及定期的標(biāo)檢，不易攜帶的設(shè)備就給 生產(chǎn)任務(wù)帶來極大不便利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光柵編碼器低速精度 檢測的裝置，利用了嵌入式DSP，集成度高、數(shù)據(jù)運(yùn)算能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好，且裝置體積小，便于 攜帶，檢測精度高，使用方便。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：提供了一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，包括殼體、 數(shù)據(jù)處理單元模塊、屏蔽隔離層、細(xì)分電路模塊、顯示器、按鍵、固定螺栓、光柵編碼器信號 接口、串口通訊接口和細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)；
[0005] 顯示器和按鍵嵌裝在殼體的上端面上，顯示器的屏幕朝上，按鍵的鍵盤方向朝 上；
[0006] 光柵編碼器信號接口、串口通訊接口和細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)嵌裝在殼體的側(cè)壁上；
[0007] 數(shù)據(jù)處理單元模塊、屏蔽隔離層和細(xì)分電路模塊均位于殼體內(nèi)部，且自上而下安 裝，兩個(gè)固定螺栓自上而下穿過數(shù)據(jù)處理單元模塊、屏蔽隔離層和細(xì)分電路模塊并與殼體 內(nèi)壁底部固定連接，使得數(shù)據(jù)處理單元模塊、屏蔽隔離層和細(xì)分電路模塊與殼體的相對位 置固定，數(shù)據(jù)處理單元模塊、屏蔽隔離層和細(xì)分電路模塊之間相互不接觸；
[0008] 細(xì)分電路模塊通過電纜與光柵編碼器信號接口連接，實(shí)現(xiàn)光柵編碼器信號采集， 細(xì)分電路模塊同時(shí)通過電纜與細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)連接，實(shí)現(xiàn)光柵編碼器信號細(xì)分倍數(shù)的調(diào) 整；
[0009] 數(shù)據(jù)處理單元模塊通過電纜與細(xì)分電路模塊連接，接收細(xì)分倍數(shù)調(diào)整后的光柵編 碼器信號；數(shù)據(jù)處理單元模塊同時(shí)通過電纜與串口通訊接口、顯示器和按鍵連接，
[0010] 數(shù)據(jù)處理單元模塊接收來自按鍵的指令信號或者通過串口通訊接口輸入的指令 信號，對細(xì)分倍數(shù)調(diào)整后的光柵編碼器信號進(jìn)行處理，得到光柵編碼器的速率精度，同時(shí)通 過電纜將處理結(jié)果傳輸給顯示器顯示或者通過串口通訊接口上傳給外部計(jì)算機(jī)顯示。
[0011] 所述的數(shù)據(jù)處理單元模塊采用嵌入式DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能。
[0012] 所述細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)的型號為SWDP-4,有四個(gè)撥動(dòng)開關(guān)，當(dāng)細(xì)分調(diào)整開關(guān)處于 不同的檔位時(shí)，細(xì)分電路模塊實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分倍數(shù)的調(diào)整，組合檔位與細(xì)分倍數(shù)得關(guān)系如下 表所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，其特征在于包括：殼體（1)、數(shù)據(jù)處理單元模塊 (2)、屏蔽隔離層（3)、細(xì)分電路模塊（4)、顯示器（5)、按鍵（6)、固定螺栓（7)、光柵編碼器信 號接口（8)、串口通訊接口（9)和細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)（10); 顯示器（5)和按鍵（6)嵌裝在殼體（1)的上端面上，顯示器（5)的屏幕朝上，按鍵（6) 的鍵盤方向朝上； 光柵編碼器信號接口（8)、串口通訊接口（9)和細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)（10)嵌裝在殼體 (1)的側(cè)壁上； 數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)、屏蔽隔離層（3)和細(xì)分電路模塊（4)均位于殼體（1)內(nèi)部，且 自上而下安裝，兩個(gè)固定螺栓（7)自上而下穿過數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)、屏蔽隔離層（3)和 細(xì)分電路模塊（4)并與殼體（1)內(nèi)壁底部固定連接，使得數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)、屏蔽隔離 層（3)和細(xì)分電路模塊（4)與殼體（1)的相對位置固定，數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)、屏蔽隔離 層（3)和細(xì)分電路模塊（4)之間相互不接觸； 細(xì)分電路模塊（4)通過電纜與光柵編碼器信號接口（8)連接，實(shí)現(xiàn)光柵編碼器信號采 集，細(xì)分電路模塊（4)同時(shí)通過電纜與細(xì)分倍數(shù)調(diào)整開關(guān)（10)連接，實(shí)現(xiàn)光柵編碼器信號 細(xì)分倍數(shù)的調(diào)整； 數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)通過電纜與細(xì)分電路模塊（4)連接，接收細(xì)分倍數(shù)調(diào)整后的光 柵編碼器信號；數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)同時(shí)通過電纜與串口通訊接口（9)、顯示器（5)和按 鍵⑶連接， 數(shù)據(jù)處理單元模塊（2)接收來自按鍵（6)的指令信號或者通過串口通訊接口（9)輸入 的指令信號，對細(xì)分倍數(shù)調(diào)整后的光柵編碼器信號進(jìn)行處理，得到光柵編碼器的速率精度， 同時(shí)通過電纜將處理結(jié)果傳輸給顯示器（5)顯示或者通過串口通訊接口（9)上傳給外部計(jì) 算機(jī)顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，其特征在于：所述的數(shù) 據(jù)處理單元模塊（2)采用嵌入式DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，其特征在于：所述細(xì)分 倍數(shù)調(diào)整開關(guān)（10)的型號為SWDP-4,有四個(gè)撥動(dòng)開關(guān)，當(dāng)細(xì)分調(diào)整開關(guān)（10)處于不同的檔 位時(shí)，細(xì)分電路模塊（4)實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分倍數(shù)的調(diào)整，組合檔位與細(xì)分倍數(shù)得關(guān)系如下表所 示：

4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，其特征在于：所述殼體 (1)的長度為20cm，寬度為15cm，高度為10cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵編碼器低速精度檢測裝置，其特征在于：所述殼體 (1)內(nèi)壁附著一層銅網(wǎng)，與屏蔽隔離層（3)配合，確保裝置在不受外部電磁干擾的條件下完 成高頻數(shù)據(jù)的采集及處理。
【文檔編號】G01P3/68GK104111347SQ201410266075
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】張少坡, 趙郭有為, 張顯奎, 楊明, 李亮, 蘇哲 申請人:北京航天控制儀器研究所