基于FPGA的相位光柵干涉位移傳感器信號處理系統(tǒng)研究.pdf

1、大范圍、高精度的位移傳感器在先進制造領域具有重要作用，面臨廣泛需求。相位光柵干涉位移傳感器以衍射光柵柵距作為測量基準，具有大的測量范圍，同時具有高的分辨率和測量精度。信號處理是保證傳感器精度的最重要的環(huán)節(jié)之一，本文圍繞相位光柵干涉位移傳感器展開研究，開發(fā)了一種基于FPGA的相位光柵干涉位移傳感器信號處理系統(tǒng)，主要研究工作包括：
　　1、分析了相位光柵干涉位移傳感器原理，對光柵干涉信號的處理技術(shù)做了總體設計；
　　2、設計了一

2、套相位光柵干涉信號調(diào)理與采集電路，包括光電二極管電流電壓轉(zhuǎn)換、差分放大、調(diào)零放大、A/D采集、光耦隔離以及PCI總線接口等；
　　3、實現(xiàn)了基于FPGA的正弦信號解碼計數(shù)技術(shù)，該技術(shù)通過FPGA編程，完成包括A/D采集、信號數(shù)字濾波以及正交方波信號的辨向和計數(shù)，同時完成了PCI本地總線接口及上位機PCI底層驅(qū)動的封裝；
　　4、針對滯回比較器產(chǎn)生的方波信號相位滯后導致計數(shù)誤差問題，提出了一種對信號滯回區(qū)間的補償技術(shù)，并對正切