锁相式莫尔条纹信号细分方法

简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细分技术中的原因,提出新的锁相式莫尔条纹信号细分方法,给出具体的推导过程,论述了该方法的特点,在不需要独立辨向电路的前提下,实现了细分与辨向的统一,为光栅数显装置实现高精度、高分辨率和数字集成化奠定了基础.     

一种锁相倍频式电子细分方案

简要地阐述了锁相倍频器的工作原理,详细地介绍了一种可实现２００细分的锁相倍频式电子细分方案．方案中先将光栅传感器输出信号进行相位调制预处理,然后再送人锁相倍频器进行倍频细分,细分的同时完成辨向．该细分方案具有细分数高,电路简单,调节方便,跟踪速度快的特点．     

一种光栅信号细分鉴向算法的分析及实现

针对传统光栅细分鉴向电路反应速度低、电路复杂等问题,提出了一种新的逻辑电路的实现方法.通过对一种光栅信号四细分鉴向算法进行深入的分析,最后采用Verilog HDL语言实现了该算法逻辑.经过理论计算和仿真验证,该光栅信号四细分鉴向算法处理精度高、测量范围大,且实现其逻辑的电路简单、运行可靠.     

小型光电编码器细分芯片的设计

为了实现在不增编码器体积和码盘刻线数的前提下提高中低精度小型光电编码器分辨力,设计了一种适用于小型光电编码器的细分芯片。首先,分析目前电子学细分方法的优缺点,折中分辨率、精度、电路复杂性和可集成性等因素,在相位调制理论基础上提出了把对空间相位位移的测量转化为对瞬时周期时间差值的测量的细分算法,并结合算法原理进行芯片架构总体设计。其次,利用Cadence软件设计了信号细分处理芯片的各个模块电路。然后,对芯片总体电路进行仿真得到调制信号瞬时周期值。最后,将细分后的测量角位移结果与理论基准值对比,并计算最终细分精度。实验结果表明:当光电编码器信号输入在1~100kHz频率范围内,该细分芯片可以实现对光电信号的0~100倍细分。在输入100kHz时细分精度达到0.4571′。与同类处理电路相比具有集成度高、细分辨向功能统一、可移植性好等特点,有一定的工程应用价值。     

基于VHDL的光电编码器信号处理方法

介绍了一种基于VHDL的光电编码器信号处理方法,包括其功能、原理、软件编程.描述了该信号处理方法的3个功能:4倍频细分、辨向及计数.根据波形的跳沿实现4倍频细分;通过对波形相位的分析,采用基于相位变化的设计原理实行辨向.整个系统在MAX PlusⅡ软件环境下实现编程,仿真证明结果正确.     

两路方波的软件四细分辨向

对于以单片机为核心的智能仪器，用软件对两路方波进行四细分辨向，是简单、实用的一种方法，本文介绍了采用软件进行四细分辨向的原理，主要程序，并分析了应用的范围和限制条件，介绍了信号允许最高频率的计算方法。     

基于PLC的光栅位移测量技术的研究

针对传统的由光栅传感器组成的位移测量系统局限于仅对测量值进行显示的特点,提出了一种基于西门子S7—200PLC高速计数器的位移测量方法,对光栅传感器的测量原理、输出信号的形式以及信号的细分电路进行了重点探讨。最后从实际应用的角度给出了光栅传感器、集成电路及PLC的连接电路和高速计数（HSC）的软件设计方法．实践证明,该方法不仅提高了测量精确度,而且可实现测量过程自动化．     

基于MSP430F435 芯片控制的光栅数字细分系统

为了解决传统的电子细分方法所需的庞大硬件电路及额外误差问题,提出了一种基于片上系统芯片的正交莫尔条纹信号跟踪计数细分系统．该系统利用SOC(System on a Chip)芯片的特点最大限度地简化了复杂的外围电路,通过软件实现对信号的数字实时判向、细分和计数等功能,提高了测量精度并完成了数字化数据的实时显示．同时,该系统具有结构简单、低能耗、体积小和成本低等优点．     

使用矩形相位光栅的可辨向激光多普勒测振仪

讨论了激光多普勒技术的双相检测辨向方法,分析了单周期矩形相位光栅的衍射效率,在此基础上,描述了一种利用双相检测法辨向的、以单周期矩形相位光栅作合束器(beam-combiner)的后向散射型激光多普勒测振仪,详细说明了仪器的工作原理,给出了有关的实验结果.采用能消除零级衍射光的矩形相位光栅来抑制杂散光和结合微弱的信号光,同时还在信号处理中采用差动电路来消除噪声,所以该仪器能在目标散射光比较微弱的情况下获得高信噪比(SNR)的信号,从而有利于扩大应用范围和提高测量精度.     

一种改进的步进电机驱动电源

对三相六拍反应式步进电机的受控交流信号细分，给出了一种可变细分电源。文中介绍了电源的工作原理及驱动电路和保护电路。使用该驱动 电源除可保持可电机原有的性能外，还可使电机的步距角精度提高４倍。     

基于结构性改变PCFG的制备工艺研究

研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响。研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系。此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值。     

光栅转矩测量系统的研究

介绍了一种基于结构简单测量精度高的新型转矩传感器－－光栅转矩传感器的转矩测量系统，重点介绍了光栅转矩传感器的基本结构，光栅转矩传感器的转矩测量系统的基本组成与工作原理，详细论述了光栅转矩传感器存在的机械误差与电气误差及产生这些误差的原因，提出了克服这些误差的方法－－数字滤波方法的非线性补偿方法。通过给出的样机系统的实验结果，证明该光栅转矩测量系统的测量精度与电磁式转矩传感器相当，是一种较理想的静态，动态平均转矩的测量工具，有实用价值，可望得到推广应用。     

一种计量型二维精密工作台的研究

研究了一种以计量光栅作为计量标准器的二维精密工作台,以实现表面轮廓测量中的X-Y方向的精确定位.重点介绍了光栅信号处理的硬件及软件细分技术,及工作台闭环控制系统的流程,分析了影响工作台定位精度和速度的因素.系统实现了高速度、高精度和大行程测量的要求.     

基于LabVIEW的时栅位移传感器误差曲线自动拟合与修正

在时栅位移传感器的研制过程中,提出了一种基于LabVIEW的传感器误差修正和补偿方法,并在LabVIEW环境中实现时栅位移传感器测量的误差曲线分析和拟合算法,提高了时栅传感器的精度.     

光栅信号微机细分的分辨率和精度分析

本文介绍了利用正、余弦信号的正交性进行光栅信号微机细分的原理,给出了采样点的相角计算公式,提出并设计了一种用于光栅信号峰、谷值采样的峰、谷值保持电路,避免了通常在利用正、余弦信号的正交性进行峰、谷值采样时因正交性差而带来的误差。此外,还介绍了在软件上校正正、余弦信号正交性对测量精度影响的方法。分析表明:采用八位模数转换器时该方法的分辨率和精度分别可达光栅周期的0.2%和0.5%.     

基于光纤光栅传感的扭振检测新方法

提出了一种基于光纤光栅传感的扭振检测新方法。该方法以等强度梁为基片将光栅封装成传感器,通过感知梁应变来实现机械振动到光纤波长漂移的转化,提高了传感器的响应灵敏度。并在现有的旋转实验平台上对该方法进行了旋转状态下的实验验证。基于该方法的检测系统具有原理简单、测量精度高和非接触传输的优点,可广泛用于大型旋转机械轴系的扭振检测。     

时栅位移传感器研究

为了解决传统测量技术对精密制造的过分依赖问题,研究者经过多年努力研制成功一种全新原理的位移传感器———时栅传感器.实践表明它具有高精度低成本和智能化等显著优点,目前正在产品化过程之中.     

Digital monitoring for heavy duty mechanical equipment based on fiber Bragg grating sensor

The digital monitoring principle and technologies for heavy duty mechanical equipment based on fiber Bragg grating (FBG) technology are introduced in this paper. The fundamentals of new-style FBG sensing technology, including the photorefractive effect of FBG, the physical formation, and the relation between optical properties and grating parameters, are investigated. The plaster, encapsulation and distribution planning of FBG sensor (FBGS), which is used to monitor heavy duty mechanical equipment under abominable environment and extreme conditions, are also studied. In addition, theoretical and experimental researches on the strain, temperature, displacement, and stress transmission characteristics between FBGS and detection interface are presented. The principle and method for temperature compensation in non-uniformity temperature field are described in detail as well. Comparing with the traditional sensing monitoring techniques, the application of FBGS technology on digital monitoring and diagnosis for heavy duty mechanical equipment has a number of significant technical advantages and will make a new breakthrough in this field.