1、光電軸角編碼器又稱光電角位置傳感器，是一種集光、機、電為一體的數(shù)字測角裝置，它是以高精度計量圓光柵為檢測元件，通過光電轉(zhuǎn)換將軸角信息、直線位移、速度、加速度等物理量轉(zhuǎn)換為電信號，通過比較、放大、整形、校正、細分、譯碼等處理后和計算機相連可實現(xiàn)動態(tài)檢測和實時控制，由于具有分辨率高、測量范圍廣、使用可靠、易于維護等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于雷達、光電經(jīng)緯儀、航空航天、數(shù)控機床、機器人、指揮儀和高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。但隨著科技的發(fā)展，軍工、國

2、防、自動控制等領(lǐng)域?qū)ξ⑿蛡鞲衅鞯男枨笤絹碓狡惹?，要求光電軸角編碼器要向高精度、高分辨率、小型化和智能化發(fā)展，由于傳統(tǒng)的以莫爾條紋為基準(zhǔn)進行測量的絕對式光電軸角編碼器的測量精度和尺寸是一對不可調(diào)和的矛盾，它無法滿足其發(fā)展趨勢，因此必須研制一種新型的編碼器。 本文首先對目前光電軸角編碼器的編碼方式和編碼原理特別是格雷碼進行分析、研究，并根據(jù)傳統(tǒng)的絕對式編碼器獲取絕對位置的原理，提出了一種新型的編碼方法即在碼盤上僅刻劃一圈碼道，通過特

3、定算法，運用VC語言進行可視化編程，得出角度位置和編碼一一對應(yīng)的編碼。 其次根據(jù)所得到的編碼采用接觸式光刻法刻制了單圈絕對式編碼盤，并以其為核心設(shè)計了單圈絕對式光電軸角編碼器的結(jié)構(gòu)和照明系統(tǒng)，確定了以線陣CCDμPD3575D為接收元件的接收系統(tǒng)，并設(shè)計了以復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)為核心，在單一電路板上提供多種驅(qū)動頻率的驅(qū)動電路。仿真與實驗的結(jié)果證明該驅(qū)動電路簡單、驅(qū)動方式選擇方便，實用性強，為信號采集做好準(zhǔn)備。

4、再次設(shè)計基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)以CPLD作為控制單元，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將采集后的數(shù)據(jù)存儲到靜態(tài)存儲器SRAMAS7C256-15JC中，采樣結(jié)束后，SRAM中的數(shù)據(jù)便通過PCI總線接口芯片PCI9052傳輸?shù)接嬎銠C上。通過對單圈絕對式光電軸角編碼器的位置定位算法進行了詳細地分析，并給出了具體的流程圖和實例說明，表明該種編碼器的原理是可行的。通過運用VB編程，實現(xiàn)了對CCD信號的采集并給出了可視化界面，為進一步進行數(shù)據(jù)處理