光柵相位補(bǔ)償技術(shù)的研究.pdf

1、光柵測(cè)量技術(shù)是以對(duì)光柵形成的莫爾條紋計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)的高精度測(cè)量技術(shù)。對(duì)光柵傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行相位誤差補(bǔ)償是提高光柵測(cè)量精度的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。本文基于光柵傳感器信號(hào)的特點(diǎn)及信號(hào)細(xì)分技術(shù)設(shè)計(jì)了光柵相位誤差補(bǔ)償系統(tǒng)。 本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外光柵測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀、誤差補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)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(jī)理及特點(diǎn)，敘述了光柵傳感器測(cè)量信號(hào)的誤差產(chǎn)生機(jī)理以及常用的校正的方法。結(jié)合本課題研究的技術(shù)要求，選擇了

2、最佳的相位誤差補(bǔ)償方案，并對(duì)其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，建立系統(tǒng)誤差模型，通過(guò)工程軟件對(duì)誤差校正系統(tǒng)進(jìn)行初步建模。探索了相位補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，根據(jù)課題的理論基礎(chǔ)選定了實(shí)現(xiàn)方法，提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)中。 所設(shè)計(jì)的以FPGA為處理核心的光柵相位補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠使兩路非正交的信號(hào)經(jīng)過(guò)相位補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)正交，提高光柵的細(xì)分準(zhǔn)確度，增強(qiáng)條紋測(cè)量技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力。本課題的研究成果可應(yīng)用于工程與生產(chǎn)之