[发明专利]一种正余弦编码器的误差补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于数字信号误差补偿装置，具体涉及一种正余弦编码器的误差补偿装置，对正余弦编码器输出信号的直流误差、幅值误差以及相位误差进行纠正及补偿。

背景技术

正余弦编码器包括旋转编码器、直线光栅尺、圆光栅、旋转变压器或者球栅尺，能够输出代表角度和位置的正余弦信号，广泛应用在高精度运动控制领域中。用户通过合适的插值方法可以从正余弦编码器输出的正余弦信号中提取高分辨率的位置信息，并且这种正余弦信号频率成分单一，与方波相比可以传输较远的距离而不衰减或者畸变。

从正余弦信号中提取位置信息通常称为正余弦信号的细分。正余弦细分通常包括硬件细分和软件细分两种方式。硬件细分中比较成熟的是电阻链细分技术。理论上电阻链细分可以达到很高的细分数，但是实际上随着细分数的提高，对电阻的阻值精度要求越来越高，并且后续电路中所用比较器数量也会成倍增加，不利于高倍细分。

高倍细分中通常都采用软件细分，反正切法是最常用的软件高倍细分方

θ=tan-1(sinθcosθ),]]>

法，其原理是根据

从正余弦信号中直接提取角度信息，式中θ表示正余弦编码器输入的角度。

但是，由于制造精度、信号传输等因素的影响，实际的正余弦信号并不是理想的正余弦信号。实际的正弦信号u₁、余弦信号u₂中往往不可避免的存在直流误差、幅值误差和相位误差，可以表示为：

u1=UA0+UAsin(θ-α1)u2=UB0+UBcos(θ+α2),]]>

式中，U_A0、U_B0分别是正弦和余弦信号中的直流误差；U_A为正弦信号幅值；U_B为余弦信号幅值；α₁、α₂分别为正弦信号和余弦信号的相位误差。