專利名稱:一種光柵莫爾條紋光電訊號的細(xì)分方法
本發(fā)明屬于光柵數(shù)字讀數(shù)用電子學(xué)細(xì)分新方法。
光柵莫爾條紋技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)床數(shù)控，各種數(shù)字式長度、角度測量儀器，計算機(jī)外部設(shè)備，雷達(dá)、火炮系統(tǒng)、跟蹤經(jīng)緯儀、天文望遠(yuǎn)鏡等多種科學(xué)研究和軍事設(shè)施上。
在應(yīng)用光柵莫爾條紋技術(shù)進(jìn)行角度和長度測量時，因?yàn)椴豢赡馨压鈻趴叹€周期刻得過細(xì)，所以多采用將莫爾條紋光電訊號進(jìn)行電子學(xué)細(xì)分來得到高分辨率、高精度測量結(jié)果。
通常使用的電子學(xué)細(xì)分方法有電阻鏈法和三角波幅值切割法。前者的缺點(diǎn)是電子線路體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度較低，成本高。
針對目前采用的細(xì)分方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種新的細(xì)分方法。其主要原理是將原始訊號進(jìn)行全波整流，處理成為U2＝｜UsinQ｜2U2＝｜UcosQ｜，然后用U2 λQ1U2，λQ2U2……λQRU2(R為光電訊號八分之一周期內(nèi)的細(xì)分?jǐn)?shù))與U1在電壓比較器中進(jìn)行比較，即把U2按一定規(guī)律分壓，后再在U1近似線性區(qū)(nπ- (π)/4 ≤Q≤nπ+ (π)/4 )n為0，±1，±2，±3……)去比較，在比較點(diǎn)上可得到對應(yīng)的相位的矩形波，同理，用U1，λQ1U1，λQ2U1……λQkU1與U2在區(qū)間(nπ+ (π)/4 ≤Q≤nπ+ (3π)/4 )進(jìn)行比較，經(jīng)比較后又可得一組矩形波。由上述的兩組矩形波可得如圖的階梯碼，再把它進(jìn)行邏輯變換，變成相移90°的周期碼X，y，經(jīng)取沿、判向、計數(shù)便可得出細(xì)分后的代碼。
由本發(fā)明所提供的細(xì)分方法而制作出的電路，與現(xiàn)有細(xì)分方法相比，可得到體積更小，細(xì)分精度高，成本大大降低，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
圖中1表示前置放大器2表示分壓電阻3表示固體電路
權(quán)利要求
1.一種適合光柵莫爾條紋光電訊號的細(xì)分方法。其特征在于它使用兩路原始訊號的絕對值U1=┃USinQ┃及U2=┃UcosQ┃直接分壓并相互比較，產(chǎn)生一組矩形波。
2.按權(quán)項1所述的方法，其特征在于U1、U2的分壓規(guī)律為λQR＝｜c(diǎn)tgQ｜。對應(yīng)區(qū)間為(nπ- (π)/4 ≤Q≤nπ+ (π)/4 )及λQR＝｜tgQ｜，對應(yīng)區(qū)間為(nπ+ (π)/4 ≤Q≤nπ+ 3/4 π)，并按上述規(guī)律得出分壓值。
3.按權(quán)項1、2所述方法的電路，其特在于Ic1及Ic2組成的全波整流電路。
4.按權(quán)項3所述電路，其特征在于各比較器的輸入訊號一路為U＝｜Usin｜或U＝｜Ucos｜，另一路為U＝λQ｜Ucos｜或U＝λQ｜Usin｜。
專利摘要
一種適于光柵莫爾條紋光電訊號的細(xì)分方法，它是將兩路原始光電訊號分別進(jìn)行全波整流。并將其中一路全波整流后的訊號按正余切規(guī)律分壓，再去與另一路整流后的訊號比較。從而直接得出細(xì)分后的一串矩形波，經(jīng)邏輯變換，變成相差90°的兩路周期碼，經(jīng)取沿判向便可送入可逆計數(shù)器得到細(xì)分后的代碼。本發(fā)明與現(xiàn)有細(xì)分方法比較，有體積小、細(xì)分精度高、成本低，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G02B27/44GK85106313SQ85106313
公開日1987年2月18日 申請日期1985年8月21日
發(fā)明者鄧樹森, 邊強(qiáng) 申請人:中國科學(xué)院高能物理所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan