小型光栅位移传感器设计

论文摘要

本文首先简要介绍了光栅检测装置在国内外的发展动态及光栅的基本原理,在光栅测径仪的基础上,结合火炮身管内径检测的特殊要求,分析了小型光栅位移传感器设计要点,其中包括光栅副选型、光栅参数的确定,光栅间隙和光源的选取、接收元件宽度选定等。在分析了一些传统的莫尔条纹细分方法的优、缺点及适用范围的基础上,提出了光栅信号辨向和细分方法,即利用可编程逻辑器件CPLD和A/D转换器来实现光栅信号振幅合成、辨向和细分,实现了位移测量的高分辨率和灵活性。最后,文章还对光栅位移传感器做了精度分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的研究主要内容
• 第二章 光栅测径仪
• 2.1 技术指标与要求
• 2.2 光栅测径仪的构成
• 第三章 光栅位移传感器设计要点
• 3.1 莫尔条纹检测原理及特点
• 3.2 光栅传感器设计
• 第四章 电路及处理系统
• 4.1 差分放大电路
• 4.2 光栅传感器辨相电路
• 4.3 光栅信号细分
• 4.4 处理器的选取
• 第五章 光栅传感器的精度分析
• 5.1 莫尔条纹信号质量影响因素
• 5.2 传感器信号误差分析
• 5.3 传感器本体误差分析
• 5.4 误差合成及实验数据
• 结论
• 致谢
• 参考文献