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一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法

文檔序號(hào):6225213閱讀:254來源:國知局
一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法,它是根據(jù)設(shè)置的參考偏移量OFFSETRef和參考增益GAINRef、測量起點(diǎn)測量角度數(shù)字值、終點(diǎn)測量角度數(shù)字值以及各個(gè)機(jī)械角度下的輸出電壓值,能反演出各個(gè)機(jī)械角度下理論上磁編碼器計(jì)算出的角度數(shù)字值,這些角度數(shù)字值就分別代表了各個(gè)機(jī)械角度下的物理意義上的機(jī)械角度。本發(fā)明利用標(biāo)準(zhǔn)角度源采集和記錄磁編碼器輸出的模擬電壓和標(biāo)準(zhǔn)角度,自適應(yīng)地搜索出使絕對(duì)角度測量誤差最小的磁編碼器的偏移量和增益寄存器參數(shù),并寫入該寄存器。本發(fā)明提出的方法完全是由單片機(jī)操作和計(jì)算完成,速率快,效率高。由于偏移量OFFSETOpt和增益GAINOpt是測量起點(diǎn)和測量終點(diǎn)范圍內(nèi)的最優(yōu)值,因此機(jī)械角度的絕對(duì)測量精度也較高。
【專利說明】一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種角度測量方法,尤其是涉及一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]角度測量廣泛用于軍事、工業(yè)和機(jī)器人等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的發(fā)展,測角傳感器也不斷地被小型化和智能化,它通過輸出模擬電壓的方式提供機(jī)械角度。為了能夠達(dá)到測量小范圍機(jī)械角度的目的,需要對(duì)角度測量電路整個(gè)量程域內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。這些設(shè)置參數(shù)通常包括偏移量、增益和過零點(diǎn)(即BP點(diǎn),一般設(shè)為O)等。
[0003]角度測量電路中有一個(gè)磁編碼器(AS51/263),能夠計(jì)算出機(jī)械角度的數(shù)字值。通過讀出磁編碼器的內(nèi)部寄存器的數(shù)字值,通過設(shè)置磁編碼器內(nèi)部的偏移量和增益寄存器,可以確定測量機(jī)械角度的起點(diǎn)、終點(diǎn)和輸出模擬電壓的范圍(Vpp)。機(jī)械角度是由在測量機(jī)械角度范圍內(nèi)的測量電路輸出的模擬電壓值計(jì)數(shù)出,而此時(shí)磁編碼器輸出的模擬電壓值是由其內(nèi)部的寄存器參數(shù)——偏移量和增益決定。所以,偏移量和增益這兩個(gè)參數(shù)就決定了模擬輸出角度的測量范圍和測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法,該方法采用模擬輸出的方式來測量小范圍(O?100° )的機(jī)械角度,并能夠自適應(yīng)地調(diào)整磁編碼器內(nèi)部的寄存器參數(shù)——偏移量和增益,提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法,具體步驟如下:
[0007]A、把角度測量電路安裝在標(biāo)準(zhǔn)角度源上,并把標(biāo)準(zhǔn)角度源調(diào)整到待測角度的起點(diǎn)位置(即測量角度的起點(diǎn)),標(biāo)準(zhǔn)角度源發(fā)出讀取機(jī)械角度數(shù)字值和緩存標(biāo)準(zhǔn)角度的第一觸發(fā)信號(hào)Trl分別送至讀角度數(shù)字值模塊和標(biāo)準(zhǔn)角度緩存模塊;在第一觸發(fā)信號(hào)Trl的觸發(fā)下,讀角度數(shù)字值模塊通過第一數(shù)字串行口從磁編碼器中的角度數(shù)字值寄存器中讀取起點(diǎn)的測量角度數(shù)字值A(chǔ)s,并把As緩存至角度數(shù)字值緩存模塊;同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)角度源把起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)角度Ds緩存至標(biāo)準(zhǔn)角度緩存模塊;把標(biāo)準(zhǔn)角度源調(diào)整到待測角度的終點(diǎn)位置(即測量角度的終點(diǎn))并準(zhǔn)備就緒后,標(biāo)準(zhǔn)角度源再次發(fā)出第一觸發(fā)信號(hào)Trl,在第一觸發(fā)信號(hào)Trl的觸發(fā)下,讀角度數(shù)字值模塊通過第一數(shù)字串行口從磁編碼器中的角度數(shù)字值寄存器讀取終點(diǎn)的測量角度數(shù)字值A(chǔ)e (Ae)As),并把Ae緩存至角度數(shù)字值緩存模塊;同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)角度源把終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)角度De(De>DS)緩存至標(biāo)準(zhǔn)角度緩存模塊;
[0008]B、在第一觸發(fā)信號(hào)Trl的觸發(fā)下得到的起點(diǎn)的測量角度數(shù)字值A(chǔ)s和終點(diǎn)的測量角度數(shù)字值A(chǔ)e后,由乘加法運(yùn)算模塊按照下面的公式計(jì)算出參考偏移量OFFSETltef和參考增益 GAINltef ;
[0009]OFFSET.= As[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)提高模擬輸出角度的絕對(duì)測量精度的方法,其特征在于: A、把角度測量電路安裝在標(biāo)準(zhǔn)角度源上,并把標(biāo)準(zhǔn)角度源調(diào)整到待測角度的起點(diǎn)位置,即測量角度的起點(diǎn);標(biāo)準(zhǔn)角度源發(fā)出讀取機(jī)械角度數(shù)字值和緩存標(biāo)準(zhǔn)角度的第一觸發(fā)信號(hào)Trl分別送至讀角度數(shù)字值模塊和標(biāo)準(zhǔn)角度緩存模塊;在第一觸發(fā)信號(hào)Trl的觸發(fā)下,讀角度數(shù)字值模塊通過第一數(shù)字串行口從磁編碼器中的角度數(shù)字值寄存器中讀取起點(diǎn)的測量角度數(shù)字值,并把緩存至角度數(shù)字值緩存模塊;同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)角度源把起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)角度緩存至標(biāo)準(zhǔn)角度緩存模塊;把標(biāo)準(zhǔn)角度源調(diào)整到待測角度的終點(diǎn)位置,即測量角度的終點(diǎn),并準(zhǔn)備就緒后,標(biāo)準(zhǔn)角度源再次發(fā)出第一觸發(fā)信號(hào)Trl,在第一觸發(fā)信號(hào)Trl的觸發(fā)下,讀角度數(shù)字值模塊通過第一數(shù)字串行口從磁編碼器中的角度數(shù)字值寄存器讀取終點(diǎn)的測量角度數(shù)字值Xe (Ae>As),并把Xe緩存至角度數(shù)字值緩存模塊;同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)角度源把終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)兔葭DeQ)e>Ds)緩存至標(biāo)準(zhǔn)角度緩存模塊; B、在第一觸發(fā)信號(hào)Trl的觸發(fā)下得到的起點(diǎn)的測量角度數(shù)字值A(chǔ)s和終點(diǎn)的測量角度數(shù)字值后,由乘加法運(yùn)算模塊按照下面的公式計(jì)算出參考偏移量OFFSETltef和參考增益GAINEef ;
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK103900463SQ201410169528
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】賈曉東, 吳小鋒 申請人:江西省智成測控技術(shù)研究所有限責(zé)任公司
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