光电轴角编码器细分信号误差及精度分析作者：马欢欢 肖贵芳来源：《中国科技博览》2017年第25mrxj
期 [摘 要]三维打印高分辨力光电编码器通常利用码盘精码两路正交的正、余弦信号，通过细分达到高分辨力。为使细分技术更加完善，分别对信号直流分量误差、幅值误差、相位误差、谐波分量误差、噪声误差和量化误差等进行了数理分析，通过对细分误差的特性分析，得出了误差规律及其计算公式，形成了比较完整的光电编码器细分误差及精度分析的数理结果。
[关键词]光电轴角编码器；细分信号误差；精度分析
中图分类号：TP212.14 包装箱制作文献标识码：A 坐式安全带文章编号：1009-914X（2017）25-0061-01
引言
光电轴角编码器是一种具有代表性的角位移传感器，是一种集光、机、电于一体的数字测角装置。无论增量式或绝对式，高分辨力编码器通常是利用码盘两路正交的精码信号通过细分达到高分辨力。细分处理方法基于标准的正弦、余弦两路信号，但实际光电信号参数（
幅值、相位、波形等）与处理电路参数的匹配不够精确，会产生细分误差。
所谓电子学细分实际上是把光栅付相对移动一个栅距的位移量，经光电转换后，为一个周期内的物理量，用电子学的方法和插补系数再进行细分。在电子学系统中，莫尔条纹经过细分后，信号的重复频率提高了，因此电子学细分又称为倍频，完成细分的电路叫做倍频器。由于细分是在信号一个周期内进行的，内插进许多个脉冲，所以也把细分叫做内插或插补，用T表示。在等间隔细分时，镁钙砖T就是插补器输出脉冲信号的重复频率和莫尔条纹信号的频率比值。电子学细分又分为幅度调制型细分、相位调制型细分和软件细分。
2 光电轴角编码器细分信号误差分析
高分辨力编码器细分误差可以分为信号直流
分量误差、幅值误差、相位误差、谐波分量误差、噪声误差和量化误差等。码盘精码光电信号的提取一般采用莫尔条纹技术获得两路正交信号，波形为准正弦波，两路精码信号的完整函数表达式为：A=A0+Am·sin（油底壳垫θ+ϕ）+Ai·sin（iθ+ϕ）+δe
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