雷增强，许辉勇，程 刚，沈良吉，陈志学

基于CPLD的增量式调焦编码器读出电路的设计

雷增强1，许辉勇2，程 刚1，沈良吉1，陈志学1

（1. 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065；2. 西安微电子技术研究所，陕西 西安 710065）

在红外热像仪调焦系统设计中，通过电机带动调焦镜组沿直线导轨往复运动，从而对调焦镜组的位置精确变化实现焦距的变化。为了精确控制调焦镜组的位置，调焦控制系统需要高分辨率的编码器实时反馈调焦镜组的位置，以实现对调焦镜组的闭环控制。红外热像仪调焦控制系统中采用增量式光电编码器作为调焦镜组位置的反馈测量元件。针对增量式编码器的特点，利用CPLD（complex programmable logic device）丰富的逻辑资源和可编程的灵活性，设计了一种读出电路，可以实时精确反馈调焦镜组的位置。经实际项目验证，该方案可以实时并精确地读出增量式光电编码器的位置信息，具有一定的抗干扰能力，可以实现高精度的位置伺服控制，满足系统要求。

闭环控制；增量式光电编码器；CPLD；读出电路

0 引言

红外热像仪调焦系统是通过改变光学组件之间的相对位置来实现焦距变化，从而完成多个视场成像的。在现有工程样机调焦控制过程中，通过步进电机带动红外热像仪调焦镜组的位置精确变化，从而实现产品焦距的变化。在热像仪的调焦机构中，位置传感器固定在电机驱动的调焦镜组支架上[1]，使其滑动位置与调焦镜组的位置变化保持一致，于是就可以通过此位置传感器来实现调焦镜组位置的实时性反馈，实现调焦闭环控制。……