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大行程传感器信号误差抑制与细分功能电路--成果推广

成果简介

以光栅、磁栅等大行程传感器输出信号为对象，针对信号噪声对测量精度影响，提供传感器信号多项误差集中补偿实现方案，量化抑制信号的等幅、直流漂移、正交等误差，提供倍率可调的高速细分功能电路，实现大行程、大角度范围内的长度、角度的高分辨率测量。

电路系统在数字化硬件平台上实现，系统结构简洁，具有高集成度、高灵活性特点，支持多种信号输出形式。目前市场上没有类似的集成化信号处理产品，成果电路在灵活性、可靠性、适用性方面具有显著市场优势。

系统组成

以传感器输出的正余弦信号（或方波信号）为输入，进行信号多路高速采样，通过集成化数字功能电路完成多种误差补偿和高分辨率细分，电路输出既可以通讯到上位机，也可以以脉冲形式输出。

技术指标

（1）误差抑制效果：直流漂移＜20mv；正交误差＜0.8°；等幅性＜1%；

（2）细分倍率：256、512、1024可调；

（3）最大输入信号频率；40KHz（1024细分）；

（4）输出信号：细分计数、脉冲。



技术特点

目前市场上对于光栅、磁栅等传感器输出信号的补偿、细分、数据采集和信号转换等产品功能单一，在使用便利性、费用、效率等方面均呈现市场需求与产品不匹配特征。本成果电路提供了多功能、一体化、可定制的信号处理功能解决方案，即可以作为集成化功能模块嵌入到大型系统中，也可以承担小型系统定制化功能实现任务。

应用领域

（1）对长度、角度有大行程、高分辨率测量需求的应用场合；

（2）对传感器信号等幅、直流漂移、正交等噪声有定量抑制需求的场合；

（3）对长度、角度测量的集成度和灵活性有需求的场合。

前期应用

已成功应用于国家计量科学研究院长度所，服务于自校准角度编码器系统，完成360°圆周内2.0"分辨率的角度细分功能任务。

合作方式

（1）技术服务；（2）个性定制。



联系人：朱维斌

联系方式：0571-86875665，0571-87676266；

Email：zhuweibin@cjlu.edu.cn；

工贸所网址：http://itmt.cjlu.edu.cn；

工贸所微信公众号：中国计量大学工贸所。

中国计量大学工业与商贸计量技术研究所简介

中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校，主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。

中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一，主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题，以新方法、技术、设备及评价为研究对象，主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量，涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室，先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目，科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。

“应用驱动、产研融合”是研究所的标签，以应用驱动为前提，通过方法技术化、技术产品化、产品市场化，将科研成果落脚于实际应用，为经济与社会发展提供推动力，同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑，目前研究所已拥有2家产业化公司。

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