[发明专利]航天级绝对式光电编码器信号的修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及编码器光电信号修复技术领域，具体涉及一种航天级绝对式光电编码器信号的修复方法。

背景技术

发光二极管（LED）寿命长、发热量低、体积小、峰值波长能与光电接收元件相匹配，因此，高精度光电编码器多采用LED为光源，同时采用光敏二极管、光敏三极管或光电池作为接收元件。由于接收元件对温度较敏感，高精度光电编码器绝大多数用于军工项目、工业现场以及特殊环境下，应用环境十分恶劣，温度差异较大，变化明显，工作环境的不确定性以及电子元器件的长时间使用，极易造成接收元件损坏和老化，这些因素都易使编码器的光电信号发生变化，导致编码器光电信号缺失，无法正确输出位置信息。在实际使用过程中需要人工定期对编码器的光电信号进行重新调整，以确保编码器稳定工作。但是，对于工作在航天相机中的编码器来说，若编码器的光电信号缺失是根本无法对其进行人工修复的，因此，迫切需要一种便捷、可靠的光电信号自动修复方法。

发明内容

为了解决航天级绝对式光电编码器光电信号缺失时造成编码器不能正常工作而无法进行人工修复的问题，本发明提出一种航天级绝对式光电编码器信号的修复方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

航天级绝对式光电编码器信号的修复方法，该方法的条件和步骤如下：

步骤一、分析光电编码器接收元件的位置与矩阵码盘码道的对应关系，得到正常状态下各接收元件在不同码道的光电信号输出状态；

步骤二、当光电编码器主轴转动一周时，利用光电编码器的调试系统采集经差分放大、整形后的各路光电信号，将粗码和精码光电信号分别存放在数组中，分析各路粗码光电信号之间的关系；

步骤三、通过调试系统微控制器中的软件程序实时监测粗码光电信号的变化，当光电编码器主轴转动多周时，若有一路粗码光电信号始终为低电平，其余路均正常变换，则说明该路粗码光电信号缺失，其所对应的接收元件损坏；

步骤四、当光电编码器的某一个接收元件出现故障时，利用调试系统自动查找到缺失的那路粗码光电信号，通过调试系统微控制器中的软件程序利用其余正常输出的一路或多路粗码光电信号合成缺失的那路粗码光电信号，再将矩阵码译码为自然二进制码。

所述矩阵码盘的各码道由内向外的排列为：

A圈，180°～360°半周区域内通光，0°和90°处分别设置读数头a_l和a₂，位于读数头a_l和a₂处的接收元件输出的光电信号分别为A₁和A₂，分别对应第1位和第2位码道；

B圈，0°～180°和180°～360°半周区域内分别刻制第4位和第3位码道，其对应输出的光电信号分别为A₄和A₃；

C圈，0°～90°、90°～180°、180°～270°和270°～360°扇形区域内分别刻制第8位、第7位、第6位和第5位码道，其对应输出的光电信号分别为A₈、A₇、A₆和A₅。

在A圈中，当矩阵码盘顺时针转动时，从180°转动到0°时，读数头a₁无输出，从180°转动到0°后再从360°转动到180°时，读数头a₁输出A₁。

在A圈中，当矩阵码盘顺时针转动时，从90°转动到0°时或者从360°转动到270°时，读数头a₂无输出，从90°转动到0°或者从360°转动到270°后再从270°转动到90°时，读数头a₂输出A₂。

在B圈中，0°处设置读数头b₁，180°处设置读数头b₂，当矩阵码盘顺时针转动时，从180°转动到0°时，读数头b₁输出A₄，读数头b₂输出A₃，从180°转动到0°后再从360°转动到180°时，读数头b₁输出A₃，读数头b₂输出A₄。