光电测速编码器是如何测速的？分别有几种测速方法？-买道传感网官网

提问者：匿名

时间：Tue Jun 09 20:07:23 CST 2020

Tue Jun 09 20:07:41 CST 2020

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光电编码器是一种数字角度传感器，可以将角位移转换为相应的电脉冲输出，主要用于机械角度位置和转速的检测和控制。在由光电编码器组成的速度测量系统中，有三种常用的速度测量方法，即“ m方法”，“ t方法”和“ m / T方法”。从理论上讲，只能根据通过上述方法测得的两个相邻速度点之间的速度差及其间隔时间来计算加速度值。在对现有基于光电编码器的测速方法进行分析和比较的基础上，提出了一种具有较高测速精度和实时性的新方法。

以下是几种基于光电编码器的常用速度测量方法。 “ M方法”速度测量-通过测量固定时间间隔内的编码器脉冲数来计算速度，这适用于高速场合。 “ T方法”速度测量-通过测量编码器两个相邻脉冲之间的时间间隔来计算速度。它适用于低速情况，高速时精度较差。 “ M / T方法”速度测量-“ m / T方法”是前两种方法的组合。同时一定数量的编码器脉冲的测量和生成这些脉冲所花费的时间在整个速度范围内具有良好的精度，但是对于低速场合，该方法需要较长的检测时间以确保编码器的准确性。否则结果不能满足速度检测系统的快速动态响应指标。

基于新的光电编码器测速方法，“ m / T方法”结合了“ m方法”和“ t方法”的优点，但是低速部分的动态响应太慢，因此如果将1m值设置为可以根据速度情况实时更改“ m / T方法”，并且随着速度的降低可以减小1m值，可以解决“ m / T方法”在低速段动态响应慢的问题，有待改进。基于这一原理，通过相应的硬件和软件设计，实现了一种高精度的速度测量方法。速度测量原理与相对误差的计算没有区别。实际上，“ m / T方法”的采样周期始终会产生1m编码器脉冲。随着转速的增加，编码器脉冲的频率增加，采样周期逐渐减小，相对误差增大。但是由于1m的值会随速度而变化，因此建议的速度测量方法可以在高速段中增加1m。该值使采样周期基本相同。因此，相对误差基本相同。在低速范围内，可以将1m的值减小为1，可以满足系统的动态响应要求，而相对误差与“ m / T方法”相比非常小。上面提到的各种速度测量方法的误差分析都是基于编码器的均匀脉冲宽度。普通编码器的制造偏差约为0.5％。如果不进行处理，将极大地影响速度测量的准确性。

在对基于光电编码器的各种常用测速方法的原理，相对误差和动态响应进行比较分析的基础上，提出了一种新的高精度测速方法。通过相应的硬件和软件设计，新的测速方法在测速精度和相对误差方面类似于“ m / T法”，解决了低速段“ m / T法”动态响应慢的问题。为了解决编码器脉宽不均匀的问题，提出了一种线性最小二乘法来根据前n个点来预测当前点的速度值，从而提高了测速精度。使用线性最小二乘法拟合和计算前m个测得的速度点的斜率既简单又实用，可以获得更高的测量精度。

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