论文摘要
光栅是高精度位移测量元件,它与数字信号处理仪表配套,组成位移测量系统,被广泛地应用于数控机床等自动化设备当中。光栅测量位移的原理主要是利用光栅莫尔条纹原理来实现的。本文通过对光栅莫尔条纹特性的了解和掌握,同时,研究比较莫尔条纹信号电子学细分的方法和分类,分析各种方法的优点和缺点,提出了光栅信号细分的总体方案设计。本文的设计方案是将光栅输入信号经过放大整形电路,然后进入电阻链五细分硬件电路,最后进入逻辑四细分电路。本文将电阻链细分和逻辑电路细分相结合,其中逻辑部分几乎完全由CPLD芯片实现,将细分、辨向、计数、显示等功能集于一身,总细分数达到20,完整地实现了集成性和模块化。此设计可以使细分模块灵活小巧,精度较高。同时,串口设计可以实现与上位机的实时通信。因此,此设计具备很强的通用性和实用性。实验证明:应用该细分模块很容易达到测量系统的精度要求。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 课题的提出和意义1.2 国内外研究现状和水平1.3 本课题主要研究内容第二章 光栅计量系统的基本原理2.1 莫尔条纹的形成2.2 莫尔条纹信号的特点2.3 莫尔条纹信号的质量2.4 莫尔条纹的测量2.5 莫尔条纹信号电子学细分的方法和分类2.5.1 电子学细分的概念2.5.2 电子学细分的方法和分类2.6 光栅信号细分的总体方案设计第三章 硬件电路的设计3.1 所选用光栅尺传感器的规格和放大器介绍3.2 电阻链细分的介绍第四章 基于CPLD 芯片的逻辑细分电路的设计4.1 CPLD 的结构与应用4.1.1 可编程逻辑器件的发展和分类4.1.2 CPLD 的结构与工作原理4.1.3 MAX7000 系列产品EPM7128 的介绍4.2 CPLD 的设计流程4.2.1 CPLD 的设计流程4.3 MaxplusⅡ软件介绍4.4 CPLD 的编程与配置4.5 四细分辨向电路的原理图设计4.6 计数器的设计4.7 显示部分程序设计4.8 串口通信部分程序设计第五章 系统的总体设计和应用5.1 顶层文件的设计5.2 硬件测试及仿真第六章 结论第七章 致谢参考文献
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