1、光柵測量技術(shù)是以對光柵形成的莫爾條紋計數(shù)為基礎(chǔ)的高精度測量技術(shù)。對光柵傳感器的輸出信號進行細(xì)分是提高光柵測量技術(shù)精度的一種經(jīng)濟有效的方法。本文基于光柵傳感器信號的特點及信號細(xì)分技術(shù)設(shè)計并開發(fā)了光柵信號電子細(xì)分系統(tǒng)。
　　本文首先對國內(nèi)外光柵測量技術(shù)的現(xiàn)狀、信號細(xì)分技術(shù)的發(fā)展趨勢以及相關(guān)細(xì)分技術(shù)在光柵測量領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)地概述。在理論研究部分介紹了光柵莫爾條紋的產(chǎn)生機理及特點,詳細(xì)地敘述了信號細(xì)分的概念及實際應(yīng)用意義,簡要地

2、闡述了現(xiàn)有主流信號細(xì)分方法的基本原理,并從幾個主要技術(shù)參數(shù)角度出發(fā)對它們進行了分析和對比,結(jié)合本課題實際項目的技術(shù)要求,選擇了最佳的信號細(xì)分方案,并對其進行了適當(dāng)?shù)母倪M。之后根據(jù)課題的理論基礎(chǔ)提出了系統(tǒng)的設(shè)計方案,并將其應(yīng)用于硬件電路系統(tǒng)及相關(guān)軟件系統(tǒng)的設(shè)計中。電子細(xì)分系統(tǒng)的硬件核心架構(gòu)采用EPM7128單芯片實現(xiàn),同時承擔(dān)了細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)處理和系統(tǒng)邏輯時序控制的工作,高度的集成度使得系統(tǒng)具有簡單的硬件結(jié)構(gòu)和良好的可靠性。上位機接口使用了靈活

3、高效的USB接口模塊,由于USB接口的廣泛適用性,本系統(tǒng)可以應(yīng)用在多種測量場合。EPM7128的全部功能由VHDL語言編寫實現(xiàn),通過采用層次化的設(shè)計方法和有限元狀態(tài)機技術(shù)的引入,使得軟件系統(tǒng)功能明確,運行高效可靠。經(jīng)過實驗驗證,由兩個8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的光柵信號數(shù)字量,作為只讀存儲器的地址,選通輸出的細(xì)分計數(shù)數(shù)據(jù),實現(xiàn)256細(xì)分。細(xì)分準(zhǔn)確可靠,且對于光柵信號的非正交性具有極強的容錯能力。本課題的研究成果可應(yīng)用于工程與生產(chǎn)之中,提高光柵