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光電編碼器測速方法導引
閱讀：812 發布時間：2015-6-3光電編碼器是一種數字式角度傳感器, 它能將角位移量轉換為與之對應的電脈沖進行輸出,主要用于機械轉角位置和旋轉速度的檢測與控制。在以光電編碼器構成的測速系統中，常用的測速方法有三種，即 “M法"、“T法"和“M/T 法"。加速度值理論上只要根據上述方法測得的相鄰兩個速度點的速度差及其間隔時間即可計算得到。在分析、比較現有的基于光電編碼器的各種測速方法的基礎上提出了一種新的方法，具有較高的測速精度和實時性。
常用的幾種基于光電編碼器的測速方法，有三種常用的基于光電編碼器的測速方法。
“M法"測速--通過測量一段固定的時間間隔內的編碼器脈沖數來計算轉速，適用于高速場合。
“T法"測速--通過測量編碼器兩個相鄰脈沖的時間間隔來計算轉速，適用于速度比較低的場合，當轉速較高時其準確性較差。
“M/T 法"測速--“M/T 法"則是前兩種方法的結合,同時測量一定個數編碼器脈沖和產生這些脈沖所花的時間，在整個速度范圍內都有較好的準確性，但是對于低速，該方法需要較長的檢測時間才能保證結果的準確性，無法滿足轉速檢測系統的快速動態響應指標。
基于光電編碼器的新的測速方法，“M/T法"綜合了“M法"和“T法"的優點，但低速段動態響應太慢，因此如果能夠根據速度情況實時改變“M/T法"中的1M值，隨著速度的降低減少 1M的值， 就可以改善“M/T法"在低速段測速動態響應慢的問題。基于這個原理，通過相應的軟硬件設計實現了一種高精度的測速方法。其測速原理與相對誤差的計算表面上和“M/T法"沒有區別，而實際上“M/T法"的采樣周期總是產生1M個編碼器脈沖的時間，隨著轉速升高，編碼器脈沖頻率變大，采樣周期逐漸變小，其相對誤差增大了；而提出的測速方法由于1M的值可以隨速度改變，在高速段增加1M值使得采樣周期基本不變。因而其相對誤差也基本不變，在低轉速段，1M值可降到1，滿足系統的動態響應要求，而相對誤差與“M/T法"相差很小。以上提到的各種測速方法誤差分析都建立在編碼器脈寬是均勻的基礎上的。而普通的編碼器的制造偏差在0.5%左右，如果不加以處理，將會大大影響測速精度。
對比分析了常用的各種基于光電編碼器的測速方法的原理、相對誤差、動態響應的基礎上提出了一種新的高精度的測速方法。通過相應的軟硬件設計使得新的測速方法在測速精度和相對誤差上和“M/T法"相近，并且很好解決了“M/T法"在低速段動態響應慢的問題。針對編碼器脈寬不均勻性問題， 提出了用線性zui小二乘法根據之前的n個點預測當前點速度值的方法，很好的提高了測速精度。通過對之前m個測得的速度點采用線性zui小二乘法擬合計算斜率的測加速度方法簡單實用,而且可以得到較高的測量精度。