编码器计数系统正确性测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种编码器计数系统正确性测试装置；包括：在编码器的轴上套着的套，套与编码器轴之间相对静止；位于套上的指针，在指针指向的位置有一个标记点。本发明可以简单可靠的验证控制器对编码器信号计数的正确性，并且误差较低。

权利要求

1.一种编码器计数系统正确性测试装置；其特征在于，包括：在编码器的轴上套着的套，套与编码器轴之间相对静止；

位于套上的指针，在指针指向的位置有一个标记点。

2.如权利要求1所述的编码器计数系统正确性测试装置，其特征在于，所述在编码器的轴上套着的套为塑料套或蜡套。

3.一种编码器计数系统正确性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在编码器的轴上套上一个套，此套编码器轴之间相对静止；

步骤二、在套上插入一根指针，在指针指向的位置做一个标记点，并且记录此时的计数器值为m；

步骤三、拿下指针，让编码器随着动作元件旋转运动；

步骤四、在编码器运动停止后，将指针重新插在塑料套原来的插孔上，并且旋转编码器轴，使指针再次指向标记点，记下此时的计数器值为n；

步骤五、编码器旋转一周有a个计数器值，如果 的余数为0，则说明编码器计数正确。

说明书

编码器计数系统正确性测试装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工业控制中经常涉及到的位移和转动角度精确测量装置及方法。

背景技术

[0002] 编码器是一种被广泛应用在工业控制中的位移和转动角度测量的传感器。编码器输出信号一般有A和B两相信号组成。顺时钟转动和逆时针转动时候A、B项信号会有不同的相位组合，控制器根据不同的相位组合判断顺时钟转动还是逆时钟转动，如附图1。比如，当A信号出现上升沿时，如果此时B信号为低电平信号，则为顺时钟转动，如果此时B信号为高电平则为逆时钟转动。接收处理编码器信号的控制器如果收到顺时钟转动触发的上升沿或者下降沿信号，则可以将计数器加1；如果收到逆时针触发的上升沿或者下降沿信号，则可以将计数器减1。编码器旋转一圈对应的上升沿或者下降沿触发信号是固定的。所以控制器通过比较起始位置时候计数器值和结束位置时计数器值则可以计算获得编码器转过了多少角度。如果编码器通过转动和直线位移运动转换装置相连，则可以通过了解转过了多少角度获知直线前进或者后退了多少距离。

[0003] 传统的验证编码器计数系统正确性测试方法有两种。

[0004] 第一种方法是采用编码器数据采集卡同时采集编码器信号，然后通过比较数据采集卡的计数器值和控制器计数器值的方法来验证控制器的计数器值是否正确。如附图2。这种方法存在以下缺点：1.编码器数据采集卡信号输入线和控制器信号输入线并联在一起，会造成相互之间的干扰，导致计数值计算错误；2.依赖编码器数据采集卡的正确性，编码器采集卡也有可能出现多数或者少数的情况；3.需要购买编码器数据采集卡。

[0005] 第二方法是采用一个更高精度的编码器2和原来的编码器1同轴连接。比如，原来的编码器旋转一周可以产生60个上升沿或者下降沿，更的编码器旋转一周可以产生600个上升沿或者下降沿。再使用编码器数据采集卡处理编码器2的信号。最后比较编码器数据采集卡计数器值和控制器的计数器值，如图3。这种方法的缺点是：1.需要购买高精度的编码器和编码器数据采集卡；2.需要将两个编码器同轴连接，制作或者购买专门的机械连接部件。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种编码器计数系统正确性测试装置，它可以简单可靠的验证控制器对编码器信号计数的正确性。

[0007] 为了解决以上技术问题，本发明提供了一种编码器计数系统正确性测试装置；包括：在编码器的轴上套着的套，套与编码器轴之间相对静止；位于套上的指针，在指针指向的位置有一个标记点。

[0008] 本发明的有益效果在于：可以简单可靠的验证控制器对编码器信号计数的正确性，并且误差较低。

[0009] 本发明还提供了一种编码器计数系统正确性测试方法，包括以下步骤：

[0010] 步骤一、在编码器的轴上套上一个套，此套编码器轴之间相对静止；

[0011] 步骤二、在套上插入一根指针，在指针指向的位置做一个标记点，并且记录此时的计数器值为m；

[0012] 步骤三、拿下指针，让编码器随着动作元件旋转运动；

[0013] 步骤四、在编码器运动停止后，将指针重新插在塑料套原来的插孔上，并且旋转编码器轴，使指针再次指向标记点，记下此时的计数器值为n；

[0014] 步骤五、编码器旋转一周有a个计数器值，如果 的余数为0，则说明编码器计数正确。

附图说明

[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0016] 图1是编码器输出信号示意图；

[0017] 图2是目前第一种验证编码器计数系统正确性测试方法示意图；

[0018] 图3是目前第二种验证编码器计数系统正确性测试方法示意图；

[0019] 图4是本发明实施例所述装置的示意图。

具体实施方式

[0020] 本发明通过一种简单可靠的方法来验证控制器对编码器信号计数的正确性。如果计数正确，那计数值对应的位移和转动角度就可以被精确地测量。如图4所示，本发明实施例所述编码器计数系统正确性测试装置；包括在编码器的轴上套着的塑料套或蜡套，塑料套或蜡套与编码器轴之间相对静止，也就是说塑料套和蜡套不能和编码器轴有相对角度运动；位于塑料套或蜡套上有指针，在指针指向的位置有一个标记点。

[0021] 首先，在编码器的轴上套上一个塑料套或者蜡套，此塑料套和蜡套不能和编码器轴有相对角度运动；然后，在塑料套上插入一根指针，在指针指向的位置做一个标记点，如图4，并且记录此时的计数器值为m；接着，拿下指针，让编码器随着动作元件旋转运动，动作元件可以是电机；在编码器运动停止后，将指针重新插在塑料套原来的插孔上，并且手动旋转编码器轴，使指针再次指向标记点，记下此时的计数器值为n。设编码器旋转一周有a个计数器值，如果 的余数为0，则说明编码器计数正确。

[0022] 本发明仅仅在编码器轴上增加一个轴套和指针就能对编码器计数正确性进行验证。该验证方法的可靠性也相当高，只有当计数误差正好为a的若干倍时才会误认为编码器计数系统计数正确。所以使用这种方法验证的正确性为

[0023] 因此无论编码器旋转多少周，只要开始和最终的标记点一致，编码器两次计数值的差m-n就应当是a的整数倍。只有一种情况出现误差，即可能计数器误差刚好相当于多转了一周或几周，但这样的误差概率依然较低，以编码器旋转一周有60个计数器值来计算，发生这种误差的概率为1/60×100％，约为1.6％。如果编码器旋转一周有360个计数器值，发生这种误差的概率为1/360×100％，约为0.0027％。

[0024] 本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。