增量式編碼器信號處理電路研究

電氣自動化論文編號:ZD635    論文字數:19286,頁數:38

目錄
第一章   緒論 - 1 -
1.1  編碼器概述 - 1 -
1. 1. 1增量式編碼器應用 - 1 -
1. 1. 2編碼器的分類及介紹 - 1 -
1. 1. 3計量光柵的介紹 - 2 -
1. 1. 4光柵計量的主要特點 - 3 -
1 .1. 5光柵計量的發展現狀 - 3 -
1.2本課題主要研究內容 - 4 -
第二章  莫爾條紋信號細分的方法 - 6 -
2.1莫爾條紋信號的形成及特點 - 6 -
2.1.1莫爾條紋的形成 - 6 -
2.1.2莫爾條紋信號的質量 - 8 -
2.1.3電子學細分的莫爾條紋原始信號 - 9 -
2.1.4莫爾條紋的傅立葉級數 - 11 -
2.2莫爾條紋信號細分的方法和分類 - 11 -
2.2.1電子學細分的概念 - 11 -
2.2.2計算法細分 - 12 -
2.3計算法細分誤差的形成 - 16 -
第三章  硬件與軟件設計 - 17 -
3.1典型的細分電路 - 17 -
3.1.1單穩四細分辨向電路 - 17 -
3.1.2  HCTL-20XX系列四細分辨向電路 - 19 -
3.1.3電阻鏈分相細分 - 19 -
3.1.4微型計算機細分 - 22 -
3.1.5只讀存儲器細分 - 23 -
3.2檢測系統的硬件總體設計 - 26 -
3. 3光柵傳感器的選擇 - 26 -
3.3.1細分辨向電路的選擇及設計 - 27 -
3.3.2細分法的選擇 - 28 -
3.3.3鎖相倍頻細分 - 28 -
3.3.4辨向電路 - 29 -
第四章 軟件設計 - 31 -
4.1 軟件細分概述 - 31 -
4. 1. 1  細分及框圖 - 31 -
第五章  結束語 - 34 -
參考文獻 - 35 -
致謝 - 36 -

摘       要
 本文提出了一種新的莫爾條紋數字化細分技術即采用新的數字信號處理方法，利用CPU的信號處理能力，將讀數頭輸出的兩路正弦信號經過硬件辨向電路形成每四分之一周期的正反轉中斷信號，并在中斷服務程序中進行角度的加減運算實現莫爾條紋的四細分。同時對這兩路信號進行新的構建，通過CPU及A/D轉換器，采用軟件編程的方法形成三角波線性函數，并采用新穎的細分算法進行二十細分，最終實現莫爾條紋的八十細分，角度測量的分辨力可達1"。

關鍵詞:光柵   莫爾條紋   單片機   細分   辨向

 ABSTRACT
    A novel digital subdividing technique for Moire fringes is put forward in this paper.  The digital signal processing method and its software implementation is carried out in a single-chip microprocessor.  First, the two digitized sine signals from the two measuring channels are processed by the seuse finding circuit to generate a interrupt pulse signal whose frequency is four times as that of the sine signal. Then in the interrupt service routine, the measured angles are calculated to implement four folds Moire fringes subdivision.  At the same time, with the aid of CPU and A/D convertor, a triangular wave signal is calculated based on the two sine signals.  Then a novel subdividing technique is utilized to realize twenty folds subdivision. Finally, eighty folds subdivision is applied to the Moire fringes, and the angular measuring precision is up to 1".

Keywords: Optical grating  Moire fringes Single-chip Microprocessor subdivision  Seuse find