[发明专利]一种基于编码器实现高分辨率测速的方法

摘要

本发明涉及一种基于编码器实现高分辨率测速的方法，属于编码器测速技术领域。技术方案利用编码器输出的被测信号和合成信号之间的相位关系来实现精准测量，利用两周期性信号的相位差为零的特征点和参考闸门信号产生实际闸门信号，该闸门时间的起始时刻和终止时刻同步于两个频率信号。实际闸门开启之后，计数器分别开始对两信号进行计数，以此得到测速信号的频率值，最后经频率与速度关系运算得到转速值n。本发明消除通常广泛存在的±1个字的计数误差，使得转速测量分辨率得到提高，能够实现转速宽范围内的高分辨率测量。

主权项

一种基于编码器实现高分辨率测速的方法，其特征在于包含如下步骤：①编码器输出被测信号，被测信号先经MCU粗测；②MCU控制合成信号，在频率合成的过程中使和频率值接近，但存在频差，这时相位差具有单调性，相位差为零的特征点均匀分布，则在相同硬件环境下，可获得较高测量准确度；③在编码器输出被测信号和经MCU控制合成信号间的两个或若干个相位差为零的时间间隔中，分别容纳有这两个频率信号的若干个周期， CPLD进行相位差为零的特征点的检测；④利用两周期性信号的相位差为零的特征点和参考闸门信号产生实际闸门信号；实际闸门的开始是在参考闸门的上升沿到来之后的第一个相位差为零的特征点脉冲来开启的，而实际闸门的关闭是在参考闸门下降沿后的第一个相位差为零的特征点脉冲来关闭的，该闸门时间的起始时刻和终止时刻同步于两个频率信号；⑤在实际闸门时间内对被测信号和合成信号分别进行计数得到被测速度信号的频率值；计数得到的被测信号的脉冲个数为，计数得到的合成信号脉冲个数为，则被测信号的频率值为：　　　　　　　　　　　　　　(1)式中‑被测信号频率；‑合成信号频率；‑实际闸门时间内被测信号的脉冲个数；‑实际闸门时间内合成信号的脉冲个数；⑥经MCU根据表达式(2)运算即可求得转速值；　　　　　　　　　　　　　　　　（2）式中‑编码器输出频率；‑脉冲信号倍频数；‑编码器每圈发出的脉冲数。