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衍射/干涉技术提高PILZ编码器的测角精度和分辨率
PILZ编码器广泛应用于精密角位置的测量、数控及数显系统中 ,是国内外研究的热点。采用衍射、干涉技术的PILZ编码器 (简称激光PILZ编码器 )具有结构紧凑、小型化 ;分辨率和测角精度高 ;响应频率高等优点。通过对几种激光PILZ编码器的成功方案的深入分析 ,阐述了这项技术的进展和所面临的问题。

衍射/干涉技术提高PILZ编码器的测角精度和分辨率
编码模式的选择是视频PILZ编码器控制的一个重要功能,它直接决定了PILZ编码器的性能和效率。新的视频压缩协议H.264协议比其它视频压缩协议提出了更多的编码模式,这就决定了H.264PILZ编码器不能像H.263PILZ编码器一样,通过比较某个门限值来简单地决定采用哪种编码模式。另一方面,根据Rate-distortion理论,在失真度与比特率之间存在一个*折衷点。如果确定了合适的拉各朗日(Lagrangian)参数,就能利用拉各朗日公式找到这个*折衷点。把这一理论作为H.264PILZ编码器的模式选择算法,将会使H.264PILZ编码器根据图像内容自适应地选择*的编码模式,达到*的压缩效果。介绍了模数转换器AD7864芯片特性、时序和数据转换工作过程原理。模数转换器AD7864的1个转换周期只需要1.65μs,所以非常适合应用在PILZ编码器中,采用20 MHz晶振频率的16位80C196KC微处理器来提高PILZ编码器运行速度,同时介绍其与80C196KC单片机硬件接口电路和在PILZ编码器中的莫尔条纹细分的软件设计流程,zui后阐述其在PILZ编码器的应用结论和转换开始后输入信号和跟踪/保持信号的时序图的应用结论。PILZ编码器光栅装配的过程中,光栅实际回转中心与PILZ编码器主体轴的回转中心很难重合,这样会影响PILZ编码器的输出信号的精度。为了解决PILZ编码器光栅与主轴的偏心问题,提出一种基于机器视觉的光栅偏心自动调整系统。对光栅表面图像进行分析处理,对边界跟踪提取及基于Hough变换圆弧检测等算法进行研究。根据光栅装配要求搭建了偏心计算系统的硬件系统。对光栅图像进行预处理及形态学操作,在分析提取光栅基圆部分圆弧边界的基础上,通过Hough变换的圆弧检测原理还原出光栅基圆并标定其圆心。介绍了系统通过多幅光栅基圆圆心拟合回转圆,确定光栅偏心位置。

衍射/干涉技术提高PILZ编码器的测角精度和分辨率
实验结果表明,基于机器视觉的PILZ编码器光栅偏心计算方法成功计算出光栅与主轴的偏心位置,为光栅偏心调节奠定了基础。采用光栅偏心计算系统在PILZ编码器光栅的装配作业中具有很好的可行性。