绝对式光电编码器的编码理论研究进展
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TH712;TH741

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国家自然科学基金资助项目(51705093);广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2019B1515120017)


Advances in Coding Theory of Absolute Optical Encoders
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    摘要:

    介绍了用于角度测量的绝对式光电旋转编码器的编码理论研究概况,具体包括反射式格雷码、矩阵码、m序列码和单码道格雷码的绝对位置编码方法和编码特征。绝对位置编码的发展过程是以唯一性和单变性为基础特性,以单码道性为最终目标进行编码矩阵列数的缩减。目前,编码类型的发展经历了n条码道的反射式格雷码、n/3条码道矩阵码、2条码道的m序列码以及1条码道的单码道格雷码,已经达到单码道的最终目标。由于单码道格雷码编码理论尚不完善,仍依赖搜索获得编码,因此其快速构造方法是未来绝对位置编码理论的发展方向。最后,对近几年发展起来的基于图像传感器的非编码测量方法进行了介绍和展望,该方法是对传统测量方法的颠覆,有望成为光电式旋转编码器的另一个发展方向。

    Abstract:

    The paper is an overview of the coding theory of the absolute photoelectric rotary encoders for angle measurement, including the absolute position coding methods and coding characteristics of reflective Gray codes, matrix codes, m-sequence codes and single-track Gray codes. The development of absolute position coding theory is based on two basic properties, uniqueness and mono-difference, and one goal to reduce the number of the tracks on the coding disc. The position coding methods introduced in this paper are reflective Gray codes with n code tracks, matrix code with n/3 tracks, m-sequence with two tracks and single-track Gray codes with only one track. However, the coding theory of single-track Gray code is not perfect, and it still relies on computer searching to obtain codes. Therefore, the fast construction method of single-track Gray codes is the development direction of absolute position coding theory in the future. Finally, the non-coding measurement method based on image sensor is introduced, which is a subversion of the traditional measurement method and is expected to become another development direction of photoelectric rotary encoders.

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  • 在线发布日期: 2021-03-03
  • 出版日期: 2021-02-28
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