[发明专利]使用编码器结构进行电机定位的方法

摘要

本发明公开了一种使用新型编码器结构进行电机定位的方法，新型编码器结构包括码盘及至少一对红外线发射、接收管，码盘通过键槽套设在电机的轴端，绝缘支撑件与下部线路板和上部线路板均通过定位销卡接，红外线发射管设置在上部线路板上，红外线接收管设置在下部线路板上，每对红外线发射、接收管之间通过相应的排针电连接，每对红外线发射管、接收管之间的绝缘支撑件上均开设有透光槽;使用新型编码器结构进行电机定位的方法包括采集信号步骤；计算角速度步骤；由运行时间和平均角速度计算出定位点步骤；控制电机定位步骤。本发明的方法，不仅能够提高定位精度，而且不使用光栅，大大降低了成本。

主权项

1.一种使用编码器结构进行电机定位的方法，所述编码器结构包括码盘及至少一对红外线发射管（3）、红外线接收管（4），码盘上设有透光区和阻光区，每对红外线发射管（3）、红外线接收管（4）通过相应的透光区接收光信号，码盘通过键槽套设在电机的轴端，码盘的下方设有下部线路板（5），码盘的上方设有上部线路板（6），下部线路板（5）和上部线路板（6）之间设有绝缘支撑件（7），绝缘支撑件（7）与下部线路板（5）之间、绝缘支撑件（7）与上部线路板（6）之间均通过相应的定位销（10）卡接，绝缘支撑件（7）的中部沿径向设有码盘槽（1），所述红外线发射管（3）设置在上部线路板（6）上，所述红外线接收管（4）设置在下部线路板（5）上，每对红外线发射管（3）、红外线接收管（4）之间通过相应的排针（9）电连接，每对红外线发射管（3）、红外线接收管（4）之间的绝缘支撑件（7）上均开设有透光槽（8），所述透光区有四个，其中三个为圆弧透光区（U、V、W），三个圆弧透光区（U、V、W）的圆心角均为60度且均布在码盘的同一圆周上，第四个是窄缝透光区（Z），该窄缝透光区（Z）分布于码盘的另一圆周上，所述红外线发射管（3）、红外线接收管（4）有U1、V1、W1和Z1四对，其中U1、V1、W1三对均通过圆弧透光区（U、V、W）接收信号且相邻两对之间的径向夹角为A；第Z1对通过窄缝透光区（Z）接收信号且位于U1、V1或V1、W1径向夹角的角平分面上，其特征包括如下步骤：步骤一：采集信号通过所述编码器的U1、V1、W1三对红外线发射管（3）、红外线接收管（4）分别采集A、B、C三组信号，通过第Z1对红外线发射管（3）、红外线接收管（4）采集Z点信号；步骤二：计算角速度通过由高速数字信号处理器DSP构成的控制系统对采集到的A、B、C三组信号和Z点信号进行计算；由三个透光区（U、V、W）及U1、V1、W1三对红外线发射管（3）、红外线接收管（4）的结构分布可知，任意相邻的两个上升沿和下降沿之间的间隔为A/2，当所述电机转动后，编码器采集到一个ABC中的上升沿或下降沿后，那么再检测到下一个下降沿或上升沿时，电机转动的角度为A/2，通过记录电机转过A/2所用的时间T1，则电机转过该A/2运行的角速度V1=(A/2)/T1，连续运行后，由多个所述的角速度计算出当前连续的平均角速度v=(V1+....+VN)/(T1+....+TN)；Z点信号为电机运转一圈的标志点，当控制系统检测到Z点信号后，进行清零操作，开始重新计数，完成一个计算周期；步骤三：由运行时间和平均角速度计算出定位点控制系统在获取到连续而稳定的平均角速度v后，任意相邻的两个上升沿或下降沿之间的定位角度a即可由运行时间t和平均角速度v计算得出,即a=vt；步骤四：控制电机定位控制系统依据计算出的定位角度a，发出控制指令，通过驱动电路对电机进行驱动及定位。