隨著科技和工業(yè)自動化的發(fā)展,以高精度、高分辨率的光柵位置測量在實現(xiàn)自動化設備在位置和速度具有重要地位。無論是在大型裝備或是在微電子行業(yè),具有高分辨率和大量程的光柵尺傳感器總是在工業(yè)自動化中扮演著重要角色。光柵尺位移傳感器可以實現(xiàn)電子制造設備位置和速度反饋,保證設備能夠實時讀取位置和速度信息并正常工作。目前,國內外均對光柵信號進行了實際和有效的處理和細分,形成了一定的體系和研究方法,但方案和信號處理好壞不一。本文嘗試在前人的基礎上,對光柵尺信號處理和補償技術進行繼續(xù)研究。本文介紹了國內外對光柵尺技術的研究和應用現(xiàn)狀,闡述了矩陣式光柵尺的工作原理和莫爾條紋的形成原理,分析和總結前人對光柵信號建立的模型和研究。針對已有模型進行探究和分析,總結了光柵信號的誤差形式、處理方法和誤差補償方法。在已有經(jīng)驗和數(shù)學模型基礎上,總結出對于絕對式光柵尺信號誤差模型的處理方法,對經(jīng)過初級處理后的信號分析誤差并進行誤差補償技術研究。在建立模型的基礎上,運用有限響應濾波器(FIR)和離散傅里葉變換(FFT)對信號進行前期分析并進行處理,運用狀態(tài)估計的方法對非均勻頻率的莫爾條紋進行頻率估計和重采樣,并按照曲線擬合的...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1莫爾條紋20世紀中期，隨著電子技術和數(shù)控加工的發(fā)展，計量光柵才真正起到至關重要的

在光柵尺中，光柵信號的主要誤差境影響，其中主要有直流偏移量、幅值干擾、直流漂移、正交性偏差是測量系統(tǒng)中在運信號的誤差補償，特別是光柵實時性補償研式光柵尺工作原理，建立光柵信號的數(shù)學模型，對信號采用傅里葉變換下狀態(tài)觀測和償以及采用CORDIC算法求解角度位置信計、仿真實驗與誤差....

圖1.2海德漢光柵尺英國REMSHAW（雷尼紹）公司的光柵尺是基于非接觸光學原理的，功能上實現(xiàn)

國天文臺通過調整Heydemann的補償模型，對海德漢產品的莫橢圓插補方式，并取得了一定的進步等。世紀，科學技術飛速進步、不斷革新的制造業(yè)的發(fā)展壯大和工景下，精密制造和精密儀器對精密測量儀器提出了更高的要求和企業(yè)加入光柵類光柵尺、圓形編碼器的研發(fā)和制造行列。國和企業(yè)主要有德國....

圖1.3REMSHAW絕對式光柵相對而言，我國對于光柵尺的研究起步較晚，上世紀中期最早的光柵研制單位包

圖1.3REMSHAW絕對式光柵相對而言，我國對于光柵尺的研究起步較晚，上世紀中期最早的光柵研制單京機床研究所、長春光機所等。在1964年中國科學院長春光機所研制了國圓形編碼光柵，并應用于光電經(jīng)緯儀上，并隨后開展了增量式和絕對式光柵隨著需求的的不斷增加,國內的許多科研單....

圖2.1光柵尺基本結構

第2章矩陣式光柵尺的工作原理19世紀發(fā)現(xiàn)當兩塊光柵重疊在一起，組成一對光柵副，角時候，就會形成波紋狀現(xiàn)象，并應用于光電測量系統(tǒng)，至此利用光柵作為測量系統(tǒng)的發(fā)展開始。原理及用途尺主要由LED光源、指示光柵（主光柵）、標尺光柵（副頭）以及后續(xù)處理電路組成，如圖2.1。....

本文編號：3910131