随着制造和自动化技术的迅速发展,编码器作为一种融合数字技术和计算机技术的数字式传感器已经被广泛地应用于生活和生产中。近年来,编码器的小型化发展对传统的编码理论提出了挑战。研究新的编码理论开发新式码盘,应用先进电子技术研制新型绝对式编码器已成为编码器的发展趋势之一。本课题研究的是一种基于单码道绝对位置编码的新型绝对式光电编码系统。这种基于单码道绝对位置编码根据编码盘所需光敏元件的数目及阅读位置,可分为索引式绝对位置编码和均布式绝对位置编码。利用伪随机序列可方便、准确地生成索引式绝对位置编码,本文提出了该绝对位置编码在绝对位置角度传感器中的应用和编码的生成方法。基于伪随机序列索引式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码,长度为2 n ?1的索引式绝对位置编码是利用n阶m序列本原多项式生成,采用m序列补零措施,可以得到0至2 n?1的2 n个索引值,但如果要得到少于2 n ?1个位置又可首位相接的索引码,则可利用m序列截短的方法生成,生成高位的绝对编码的速度优于逐位测试的搜索方法。传统格雷编码盘当精度要求较高时,码道也相应增多,不利于角度传感器的小型化,并且对于精度高的格雷码盘,工艺要求高,成本很高。使用索引式绝对位置编码的码盘,通过同步码道来同步读取索引码道的绝对位置值,且可根据工程需要,对于高阶索引编码只需使用3个光敏元件阅读头来读取绝对位置数,有利于小型化和降低成本,可降低工艺要求。利用卡诺图可生成均布式绝对位置编码,本文提出了该绝对位置编码在绝对位置角度传感器中的应用和编码的生成方法。基于卡诺图的均布式绝对位置编码是在格雷码和伪随机序列索引式绝对位置编码基础上进行设计的。即具有格雷码的相邻读数只有一位不同,不具有粗误差的特点,也具有伪随机序列索引式绝对位置编码单码道的特点,且不需要额外的同步码道,只需要一条均布码道即可实现绝对位置定位。均布式绝对位置编码盘的光敏元件按码道圆周方向均匀分布,有利于小型化和降低成本。均布式绝对位置编码取值灵活,对于工程的具体需要,可以通过卡诺图查表来确定相应的精度。由卡诺图查表得到的均布式绝对位置编码是多解的,因此可以找到易于加工的均布式绝对位置编码编码。索引式绝对位置编码和均布式绝对位置编码均属于新型单码道绝对位置编码,生成方式简单可靠,易于算法实现。两种编码各有不同的优点,适用于不同的工程范畴,可根据实际情况进行选用。