光电角度位置传感器作为一种光机电一体化测量角度位置的部件,其原理是先将角度位置信息通过光电码盘转换为光学信号,然后通过光电转换变为电信号,从而对轴转角信息进行测量。常用的光电角度位置传感器通常是通过AD采集芯片来实现角度细分结构的信号采集,这样无疑可以获得较高的精度,然而在高低温环境下会造成传感器零点的漂移,出现温度漂移、零点漂移的现象。本文主要研究如何通过全数字化的方式来实现光电角度位置传感器。提出一种全数字化角度细分方法对莫尔条纹进行数字化细分,而高位内圈角度划分则使用格雷码编码的绝对编码图案。光学传感器件方面采用光电二极管阵列作为探测元件,与编码盘各编码通道一一对应,光电二极管的输出经由比较器进行二值化,进而转换为电信号编码。后续的信号处理部分采用Cyclone II系列的EP2C5Q208C8N作为处理器件,使用Quartus II设计软件进行FPGA程序设计,使用自顶向下的设计流程,顶层采用原理图模块,通过Verilog生成各个部分子模块,将子模块连线后,在子模块内部添加相应程序。使用LabVIEW作为上位机开发软件进行开发上位机数据检测界面,从下位机到上位机的数据传输使用的是UART接口传输。通过上位机可以查看实时的全数字化角度传感器角度位置数据,并可以将历史数据记录保存。本文创新之处是通过这种全数字化的传感过程来实现角度位置信息的传感,可以避免由于温度原因造成的信号漂移,在极端环境下保证光电角度位置传感器的精度。