光电轴角编码器的细分误差快速测量系统

　引 言

　　光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是一种集光、机、电为一体的精密数字测角装置,它把轴角信息转换成数字代码,与计算机和显示装置连接后可实现动态测量和实时控制。随着编码器在工业、国防、航天等部门的广泛应用,对编码器的技术指标提出了越来越高的要求。测角误差是编码器的重要技术指标,细分误差是测角误差的主要分量,细分误差的检定要求用精密的小角度测量仪器|仪表在严格的实验室条件下进行,且检测过程复杂、时间长。为了存编码器使用现场快速及时地检测出编码器的细分误差,研制了一种编码器的细分误差快速测量系统,将编码器精码的光电信号采集到计算机,进行谐波分析,计算出编码器的细分误差。

　　1数据采集系统

　　1.1 系统硬件

　　该系统的核心器件是TMS320F2812和MAX125。TMS320F2812是TI公司的一款高速DSP处理芯片。本系统采用1片DSP芯片控制2片A／D转换芯片。图1所示为DSP控制2片转换芯片的系统框图。

　　1.2 TMS320F2812

　　C281x系列DSP是TI公司最新推出的32位定点数字信号处理器,是基于TMS320C2000数字信号处理器平台开发的,其代码与24x／240x数字信号处理器完全兼容。

　　C281x处理器采用C／C++编写软件,其效率高,用户不仅可以应用高级语言编写系统程序,也可采用C／C++高效率的数学算法。C281x系列数字信号处理器在完成数学算法和系统控制等任务时都具有较高的性能,这样,就避免了用户在1个系统中需要多只处理器的麻烦。C281x处理器内核包含了1个32位×32位的乘法累计单元,能够完成64位的数据处理能力。从而使该处理器能够完成更高精度的处理任务。 1.3 MAX125

　　MAX125是一款带多路采样保持器的高速14位A／D转换芯片。该芯片包含1只14位,转换时间为3μs的逐次逼近式A／D转换器,1个+2.5 V的内部电压基准。每一个采样保持器都对应2路输入信号,一共可以接收8路信号输入。输入电压为±5 V。芯片具有±17 V输入电压保护。

　　MAX125采用的是并行数据接口,和DSP的数据存取时序相同,与DSP通信时不需要等待周期,可以达到很高的通信速率。单路转换的最高速率为250 ksps,4路最高速率为76 ksps。