介绍了基于SPCE061A单片机的髋作用力测试仪的系统结构及部分软件编写流程，着重分析了测试仪的测力方法以及使用光电编码器进行测速和鉴相的原理。测试仪以SPCE061A单片机为控制核心，配有串行通信口，具备上位机实时监控、数据保存和复现、测试数据离线分析等功能。实验证明，该测试仪具有测量准确、稳定性高及操控界面友好等优点。

文中采用简单的长度测量原理，将单片机控制电路、光电编码器和以步进电机动力系统结合起来，通过单片机程序对步进机进行调控，光电编码器对重锤的钢丝绳长度计数测量。采用步进机脉冲与光电编码器脉冲的对应关系为物位判据，解决了物位高可靠判据的技术方法，测量结果具有现场显示和变送输出功能。同时，系统具备了自诊断和灵活的设定功能，能够对突发故障进行分析处理并给出报警。

介绍了利用光电编码器实现的钢板长度自动测量存在误差的主要原因,进而分析了基于模糊控制的钢板自动测长原理.通过对实际测量数据分析,达到了预期效果.

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。

由于机械振动的存在,在采用光电编码器作为速度位移测量设备的机械设备上,存在测量误差。即便是mm级的误差仍然会累积至较大的偏差,无法达到中央控制系统要求的精度。因此提出一种具有主动避振功能的光电速度传感器设计方法,从根本上减小振动对测量结果的影响。该传感器具有可靠性好,适用场合广泛,减振效果显著的特点。

针对多关节液压机械臂开环控制精度低的问题,设计了一套基于51单片机控制的液压机械臂闭环控制系统。在上位机图形界面上输入控制数据,经串口通信到51单片机,通过控制电磁阀的导通来驱动机械臂运动;同时单片机可根据光电编码器实时采集的各关节运动角度,进行反馈控制,形成一个闭环控制系统,以减小机械臂运动误差。

构建了一套基于光电编码器的齿轮动态传递误差测量系统。该测量系统首先利用光电编码器测量齿轮副的输入轴和输出轴的转角,然后对采集到的脉冲信号进行计数和插值处理,得到基于等时间采样的转角序列,最后通过比较两轴的转角序列即可得到齿轮副的动态传递误差。建立了齿轮系统的非线性动力学模型并基于4阶Runge-Kutta法进行数值求解。通过模拟光电编码器和数据采集卡对仿真结果 （转角信号）进行采样,研究了光电编码器的分辨率和数据采集卡的时间分辨率对测量精度的影响。仿真结果表明,对于最高转速不超过1 500 r/min的齿轮系统,光电编码器的分辨率不低于200线/转且数据采集卡的时间分辨率不低于3.3×10-9s,能够保证测量结果的精度要求。齿轮传动台架实验也表明基于该测量系统得到的动态传递误差具有良好的可重复性,并且其数值大小与实验...

针对电梯中传统的机械式限速器所存在的不足,设计了一种新型的电梯限速器,其特征是通过光电编码器来检测限速器轮盘的转速,结合轮盘的节圆直径算出轿厢移动的速度,根据采集速度的大小控制步进电机带动棘爪转过设定的角度来触发限速器的机械限速机构。该限速器机械结构简单,限速动作迅速,速度测量准确,精度保持性好。

对可以测量液压系统高压侧的动态流量的复合齿轮流量计设计进行了改进。测量基本原理是先把流量信号转换为转速信号，在流量计的中心轴上安装一个光电编码器，可以将输出的转速信号转换成脉冲信号。该脉冲信号送入单片机AT89S52，经运算、处理后送到LED。系统动态流量被显示。改进后的流量计具有精度高、测量范围大和可靠性好等优点。