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角度编码器自校准系统--成果推广

成果简介

针对生产制造装置、设备、系统中的角度测量单元的校准需求，利用圆周360º圆心角自然封闭特性，使用角度编码器做为圆周分度器件，利用所提供角度实物基准直接进行角度校准，避免了传统排列互比法装置体积大、检定流程多，校准过程中要多次换位、测量数据量和处理工作量都很大的问题。

自校准系统利用角度自校准算法数学模型，设计分组多读数头结构实现高次谐波抑制任务；使用高速数字电路实现读数头输出信号的等幅、直流漂移、正交等误差的集中补偿，提供了倍率可调的高倍角度细分的集成化实现方案，保证圆周校准角度的分辨率。

角度编码器自校准系统仅包含小型转台和功能电路两部分，结构简洁，使用灵活便捷，能够完成大型设备的现场角度校准任务。目前市场上没有类似的集成化产品，成果在使用性、可靠性、适用性方面具有市场优势。
系统组成


技术指标

技术指标与码盘物理刻线数密切相关，在码盘圆周刻线数为4096情况下，系统指标为：

（1）细分倍率：256、512、1024可调；

（2）角度分辨率：优于0.5"；

（3）最大输入信号频率；40KHz（1024细分）；

（4）转台最大转速：0-18r/min(0-110º/s)；

（5）数据通信方式；USB；

（6）输出信号：细分计数、脉冲。

技术特点

目前的角度检定任务绝大多数仍采用离线式的排列互比法实现，在时间、费用、效率等方面均呈现需求与检定能力不匹配特征。本成果提供了简洁化、一体化、可定制的角度测量设备在线检定任务解决方案。

应用领域

适用于精密加工、自动化生产等具有大体积、高精度特征，特别是存在定期检定需求的角度测量应用领域，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。

前期应用

已成功应用于国家计量科学研究院长度所，完成360°圆周内优于2.0"分辨率的角度细分和校准任务。

合作方式

（1）技术服务；（2）个性定制；（3）联合实施。



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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