[发明专利]一种正余弦编码器的误差补偿装置

权利要求书

1.一种正余弦编码器的误差补偿装置，包括差分放大电路和AD转换电路，其特征在于：

还具有依次串联的直流误差补偿模块、幅值误差补偿模块和相位误差补偿模块；

(1)所述差分放大电路对编码器输出的正弦正差分信号Sin+、正弦负差分信号Sin-、余弦正差分信号Cos+、余弦负差分信号Cos-进行差分放大处理，得到对应的正弦信号Sin、余弦信号Cos，送到AD转换电路；

(2)AD转换电路对Sin、Cos进行模数转换，得到有符号位的正弦数字信号DA、余弦数字信号DB，DA’和DB’分别为DA、DB的符号位；

(3)将DA、DB输入直流误差补偿模块，得到无直流误差正弦数字信号DA1、无直流误差余弦数字信号DB1；

(4)将DA1、DB1输入幅值误差补偿模块，得到无幅值误差正弦数字信号DA2、、无幅值误差余弦数字信号DB2；

(5)将DA2、DB2输入相位误差补偿模块，得到理想正弦数字信号DA3、理想余弦数字信号DB3。

2.如权利要求1所述的正余弦编码器的误差补偿装置，其特征在于：

所述直流误差补偿模块，进行下述操作：

输入DA、DB，在DA的符号位DA′上升沿得到DB的最大幅值B_max，在DA′下降沿得到DB的最小幅值B_min；在DB的符号位DB′的上升沿得到DA的最小幅值A_min，在DB′的下降沿得到DA的最大幅值A_max；

计算DA的直流误差U_A0以及DB的直流误差U_B0：

UA0=Amax+Amin2,]]>UB0=Bmax-Bmin2,]]>

将DA、DB分别经过一个系统时钟延时后再减去相应的直流误差U_A0、直流误差U_B0，得到无直流误差的信号DA1、DB1；

所述幅值误差补偿模块，进行下述操作：

输入DA1、DB1，在DA1的符号位DA1′上升沿得到DB1的最大幅值B1_max，在DA1′下降沿得到DB1的最小幅值B1_min；在DB1的符号位DB1′的上升沿得到DA1的最小幅值A1_min，在DB1′的下降沿得到DA1的最大幅值A1_max；

计算DA1的幅值U_A1以及DB1的幅值U_B1：

UA1=A1max-A1min2,]]>UB1=B1max-B1min2,]]>

然后将DA1经过一个系统时钟延时后乘以DB1的幅值U_B1，DB1经过一个系统时钟延时后乘以DA1的幅值U_A1，得到幅值相同的正余弦数字信号DA2、DB2：

DA2＝U_A1U_B1sin(θ-α₁)，

DB2＝U_A1U_B1cos(θ+α₂)，

其中，α₁、α₂分别为DA2、AB2信号的相移；

所述相位误差补偿模块，进行下述操作：

输入DA2、DB2，将DA2、DB2分别移相45°后得无幅值误差移相正弦数字信号DA2′、无幅值误差移相余弦数字信号DB2′；

DA2、DB2经乘法器倍频后得到倍频正弦数字信号U₁：

U2=DA2·DB2=12UA12UB12[sin(2θ+α2-α1)-sin(α2+α1)],]]>

DA2′、DB2′经乘法器倍频后得到倍频余弦数字信号U₂：

U2=DA2′·DB2′=14UA12UB12cos(2θ+α2-α1)cos(α1+α2),]]>

对U₁、U₂分别进行直流误差补偿得到无直流误差倍频正弦数字信号U₁′、无直流误差倍频余弦数字信号U₂′；对U₁′、U₂′分别进行幅值误差补偿，得到DA3、DB3；所述直流误差补偿的操作过程和直流误差补偿模块的操作过程相同，区别仅在于输入量为U₁、U₂，

所述幅值误差补偿的操作过程和幅值误差补偿模块的操作过程相同，区别仅在于输入量为U₁′、U₂′。