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	 > 測試測量 > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于光柵傳感器位移測量的軟、硬件設(shè)計
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          基于光柵傳感器位移測量的軟、硬件設(shè)計
          
						
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				作者：
				時間：2007-06-13
				來源：國外電子元器件
				
				
				
				
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			光柵作為精密測量的一種工具，由于他本身具有的優(yōu)點(diǎn)，已在精密儀器、坐標(biāo)測量、精確定位、高精度精密加工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用［1，2］。光柵測量技術(shù)是以光柵相對移動所形成的莫爾條紋信號為基礎(chǔ)的，對此信號進(jìn)行一系列的處理，即可獲得光柵相對移動的位移量［3］。將光柵位移傳感器與微電子技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行線性位移量的測量，以實(shí)現(xiàn)較高的測量精度。本文采用光柵作為傳感元件，經(jīng)接收元件后變?yōu)橹芷谛宰兓碾娦盘枺ń普倚盘枺?，采用邏輯辨向電路區(qū)別位移的正反向，利用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示結(jié)果。軟件采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。 

          1　硬件電路
          

          本設(shè)計的硬件電路主要由單片機(jī)89C51、計數(shù)器8253、細(xì)分與辨向電路、信號變換電路和光柵位移傳感器組成。如圖1所示。
          

          硬件電路
          

          1．1　光柵位移傳感器
          

          光柵位移傳感器包括以下幾部分：光柵；光柵光學(xué)組成。光柵光學(xué)系統(tǒng)的作用是形成莫爾條紋；光電接受系統(tǒng)。光電接受系統(tǒng)是由光敏元件組成，他將莫爾條紋的光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號，本系統(tǒng)采用的光敏元件是4個硅光電池。
           
          1．2　信號 

          


          

          變換電路
          

          信號變換就是將由光敏元件輸出的正弦電信號轉(zhuǎn)換成方波信號。本文中采用的比較器LM339，來自光柵的莫爾條紋照到光敏元件硅光電池上，他們所輸出的電信號加到LM339的2個比較器的正輸入端上，而在這2個比較器的負(fù)輸入端分別預(yù)制一定的參考電壓，該參考電壓應(yīng)使光柵輸出的方波的高、低電平寬度一樣。
          

          1．3　細(xì)分與辨向電路
          

          1．3．1　細(xì)分電路
          

          為記錄光柵上移過的條紋數(shù)目和判斷光柵的移動率等，傳感器中采用4極硅光電池來接收莫爾條紋信號。調(diào)整莫爾條紋的寬度B，使他正好與4個硅光電池的寬度相同。則可直接獲得在相位上依次相差90
				
            
          
                
			
							
          
                
			              
              
            
          
		
          
		
          
		
          
		
          
		
          
			
            
				
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