基于ARM的光栅细分技术研究

发布时间：2020-04-26 16:22

【摘要】：以光栅莫尔条纹原理为基础的高精度位移和距离测量技术,在诸多领域里都有着广泛的应用。光栅细分技术能在光栅线刻密度不增加的情况下有效的提高信号的细分倍数。在诸多的光栅信号细分方法中,本文选取了幅值分割细分方法,并且尝试在ARM上实现对光栅信号的幅值分割方法细分。本文所采用的是以STM32F4为MCU的ARM开发平台,主要使用了ADC、DMA、LCD、串口来实现对信号的输入与函数处理和信号上传。实验结果初步实现了对光栅信号的细分处理与输出。本文首先讨论了现存诸多细分方法各自的优劣。然后在四倍/八倍细分法、锁相倍频细分法、载波调制细分法、电阻链移相细分法、幅值分割细分法中选取了幅值分割细分法来进行光栅信号的细分。传感器输出的光栅信号中存在着各种误差,除一些高频噪声以外这其中主要还包含直流分量、幅值偏差和相位偏差。本文提供了一种对以上误差进行矫正的理论方法。该方法主要是对采样到的信号与其中包含的不理想信号分量建立数学模型,通过最小二乘法拟合的方法求解出信号中的各误差分量然后进行误差矫正。本文还设计了光栅莫尔信号的预处理电路,通过该电路实现了对光栅信号的八倍细分和对正交的光栅正弦信号的绝对值处理。绝对值处理后的信号结合八倍细分信号输入至ARM处理器用于实现高倍数的细分处理。
【图文】：

第二章 光栅信号细分技术纹的移动可以测量光栅相对位移，围绕光栅测量的物理光栅走向技术上相对成熟的计量光栅，并最位移测量系统。本章介绍了光栅信号的形成机制的技术方法，并结合本学位论文课题研究的目的构建 个基于 ARM 的光栅信号细分系统打下基础及其测量技术

图 2-2 光栅尺的基本结构纹细分技术已述及，要提高光栅传感器的测量分辨率，直接的方法就是提，国内外所使用的光栅的刻线数为 20~2000 线/mm，栅距为 0密度，制造工艺上的难度会更大，成本也会更高。因此，光栅高光栅测量系统的分辨率。细分技术以实现手段来区分主要有电子细分法、光学细分和机计算机技术的快速发展，，精密测量技术与设备也得到了长足的优势也越来越明显：读数快、可动态测量、可自动化处理。因技术研究领域的主流方向。常用的莫尔条纹信号电子细分方法链移相细分法、幅值分割细分法、载波调制细分法、锁相倍频
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.7

【参考文献】

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本文编号：2641674