增量式时栅位移传感器原理及系统研究

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圆分度的精度测量是几何量测量最重要的内容之一，其分度器件从机械式、光学式、光学机械式，发展到机电、光机电相结合的新型分度器件，如光栅、磁栅和感应同步器等。时栅是一种全新概念，它是机械、电子和微处理器相结合的新型圆分度器件。本文在研究TST方法和如何提高绝对式时栅响应特性的基础上，首次提出了一种新型时栅位移传感器原理——增量式时栅位移传感器原理。并就增量式时栅位移传感器信号处理系统的具体实现方法、电路设计、程序设计进行了探讨和研究，并付诸实践，通过实验分析，初步验证了该原理的可行性，使得该原理在指导传感器设计应用中成为可能。增量式时栅位移传感器是在TST方法的基础上发展的一种新的位移测量原理，其原理和思想已经得到了实验验证。作者在导师指导下，在参考资料极少的情况下，研究和分析了TST方法和绝对式时栅的响应特性，进而提出了增量式时栅位移传感器原理，进行了信号处理电路设计、微处理器及其外围电路的设计和调试、增量式时栅虚拟仪器的设计、全套程序的编制和调试，直至印制电路板的绘制以及全部实验工作。作者在研究和实验中，提出了增量式时栅位移传感器原理和解决方案，运用多种技巧，解决了增量误差累积问题、与数控系统接口等问题。针对该系统可能在复杂的环境下工作的实际情况，在提高系统的抗干扰能力方面，采取了诸多措施，特别是将信号处理电路全部集成到CPLD芯片——EPM7128SLC84-15芯片上，使得系统受电磁环境影响大大减少，并且使得系统的调试、升机更为便捷。机械器件的“硬特性”（如圆分度受温度影响小等）与电子信号处理的“软特性”（灵活性）可以互补，这是开发这类传感器和机电产品的新思想，可以推而广之。本文在最后给出了实验结果及误差曲线。

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作者
王彦刚;
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作者单位

重庆大学;

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授予单位重庆大学;
学科机械电子工程
授予学位硕士
导师姓名彭东林;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类几何量计量;
关键词
圆分度; 单片机; 复杂可编程逻辑器件; 虚拟仪器; 位移传感器; 几何量测量;

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