【摘要】：以光柵莫爾條紋原理為基礎(chǔ)的高精度位移和距離測(cè)量技術(shù),在諸多領(lǐng)域里都有著廣泛的應(yīng)用。光柵細(xì)分技術(shù)能在光柵線刻密度不增加的情況下有效的提高信號(hào)的細(xì)分倍數(shù)。在諸多的光柵信號(hào)細(xì)分方法中,本文選取了幅值分割細(xì)分方法,并且嘗試在ARM上實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵信號(hào)的幅值分割方法細(xì)分。本文所采用的是以STM32F4為MCU的ARM開發(fā)平臺(tái),主要使用了ADC、DMA、LCD、串口來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的輸入與函數(shù)處理和信號(hào)上傳。實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)光柵信號(hào)的細(xì)分處理與輸出。本文首先討論了現(xiàn)存諸多細(xì)分方法各自的優(yōu)劣。然后在四倍/八倍細(xì)分法、鎖相倍頻細(xì)分法、載波調(diào)制細(xì)分法、電阻鏈移相細(xì)分法、幅值分割細(xì)分法中選取了幅值分割細(xì)分法來進(jìn)行光柵信號(hào)的細(xì)分。傳感器輸出的光柵信號(hào)中存在著各種誤差,除一些高頻噪聲以外這其中主要還包含直流分量、幅值偏差和相位偏差。本文提供了一種對(duì)以上誤差進(jìn)行矯正的理論方法。該方法主要是對(duì)采樣到的信號(hào)與其中包含的不理想信號(hào)分量建立數(shù)學(xué)模型,通過最小二乘法擬合的方法求解出信號(hào)中的各誤差分量然后進(jìn)行誤差矯正。本文還設(shè)計(jì)了光柵莫爾信號(hào)的預(yù)處理電路,通過該電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)光柵信號(hào)的八倍細(xì)分和對(duì)正交的光柵正弦信號(hào)的絕對(duì)值處理。絕對(duì)值處理后的信號(hào)結(jié)合八倍細(xì)分信號(hào)輸入至ARM處理器用于實(shí)現(xiàn)高倍數(shù)的細(xì)分處理。
【圖文】：

第二章 光柵信號(hào)細(xì)分技術(shù)紋的移動(dòng)可以測(cè)量光柵相對(duì)位移，圍繞光柵測(cè)量的物理光柵走向技術(shù)上相對(duì)成熟的計(jì)量光柵，并最位移測(cè)量系統(tǒng)。本章介紹了光柵信號(hào)的形成機(jī)制的技術(shù)方法，并結(jié)合本學(xué)位論文課題研究的目的構(gòu)建 個(gè)基于 ARM 的光柵信號(hào)細(xì)分系統(tǒng)打下基礎(chǔ)及其測(cè)量技術(shù)

圖 2-2 光柵尺的基本結(jié)構(gòu)紋細(xì)分技術(shù)已述及，要提高光柵傳感器的測(cè)量分辨率，直接的方法就是提，國內(nèi)外所使用的光柵的刻線數(shù)為 20~2000 線/mm，柵距為 0密度，制造工藝上的難度會(huì)更大，成本也會(huì)更高。因此，光柵高光柵測(cè)量系統(tǒng)的分辨率。細(xì)分技術(shù)以實(shí)現(xiàn)手段來區(qū)分主要有電子細(xì)分法、光學(xué)細(xì)分和機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，，精密測(cè)量技術(shù)與設(shè)備也得到了長足的優(yōu)勢(shì)也越來越明顯：讀數(shù)快、可動(dòng)態(tài)測(cè)量、可自動(dòng)化處理。因技術(shù)研究領(lǐng)域的主流方向。常用的莫爾條紋信號(hào)電子細(xì)分方法鏈移相細(xì)分法、幅值分割細(xì)分法、載波調(diào)制細(xì)分法、鎖相倍頻
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2641674