【正文】 解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個(gè)到幾千個(gè)都有），和供電電壓等。 [7] 張昕明,余有龍,[J].光電子技術(shù)與信息,2002,15(4):1720. 在實(shí)際應(yīng)用中，要注意傳感器的靈敏度和量程之間的折中。 為了適應(yīng)未來(lái)光纖光柵傳感系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、大范圍、準(zhǔn)分布式測(cè)量。干涉法卻具有更高精度，可以大大提高傳感分辨力。掃描加上擾動(dòng)信號(hào)構(gòu)成波長(zhǎng)鎖定閉環(huán)，106。體濾波法的元件是波分復(fù)用器。缺點(diǎn)是精度底、價(jià)格高、體積大，而且，不能直接輸出對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)變化的電信號(hào)。用聚合物材料封裝單光纖光柵法是利用某些有機(jī)物對(duì)溫度和應(yīng)力的響應(yīng)不同增加光纖光柵對(duì)溫度或應(yīng)力靈敏度，克服交叉敏感效應(yīng)。FBG／LPG法解調(diào)簡(jiǎn)單，但很難保證測(cè)量的是同一點(diǎn)，精度為9106，℃。通過(guò)一定的技術(shù)來(lái)測(cè)定應(yīng)力和溫度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和應(yīng)力區(qū)分測(cè)量。LD光源具有單色性好、相干性強(qiáng)、功率高的特點(diǎn)。故光纖光柵傳感器已成為當(dāng)前傳感器的研究熱點(diǎn)。在長(zhǎng)光柵刻劃中，國(guó)內(nèi)或以基準(zhǔn)光柵，或以激光干涉儀產(chǎn)生基準(zhǔn)光電信號(hào)觸發(fā)閃光燈進(jìn)行光刻。　　2　軟件部分　　軟件部分主要有采集子程序、數(shù)據(jù)處理和顯示子程序組成［4］。因此，本設(shè)計(jì)采用的是4個(gè)硅光電池來(lái)接收莫爾條紋信號(hào)，則輸出的4路信號(hào)在相位上依次相差90176。 　　（5） 為保證光柵尺位移傳感器使用的可靠性，可每隔一定時(shí)間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表與數(shù)顯表同時(shí)調(diào)至零（或記憶起始數(shù)據(jù)），往返多次后回到初始位置，觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否一致。 讀數(shù)頭安裝　　在安裝讀數(shù)頭時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)安裝條件非常的有限，可以考慮使用附件，如角鋁、直板，首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求，然后再安裝讀數(shù)頭，其安裝方法與主尺相似。另外，還需加工一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座。另外，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上（如滑板）。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。 檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理　　光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測(cè)量。　 　　莫爾條紋具有以下特征： 　　(1)莫爾條紋的變化規(guī)律 　　兩片光柵相對(duì)移過(guò)一個(gè)柵距，莫爾條紋移過(guò)一個(gè)條紋距離。相反，距交叉點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域，因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來(lái)越少，不透明區(qū)域面積逐漸變大，即遮光面積逐漸變大，使得擋光效應(yīng)變強(qiáng)，只有較少的光線能通過(guò)這個(gè)區(qū)域透過(guò)光柵，使這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)暗帶，從而便形成了我們所見(jiàn)到的摩爾條紋。右圖所示的就是光柵尺位移傳感器的結(jié)構(gòu)。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。則可直接獲得在相位上依次相差90176。如圖1所示。5 結(jié)論根據(jù)上述硬件電路和軟件設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，系統(tǒng)的測(cè)精度可優(yōu)于177。由于8031單片機(jī)無(wú)內(nèi)ROM，應(yīng)外擴(kuò)展一片2732（4k EPROM）。為了符全人們應(yīng)用習(xí)慣，顯示塊選用共陰極LED。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，我們采用了由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。下面對(duì)該系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)思想作以介紹?！〔杉映绦蛲瓿蓪?duì)計(jì)數(shù)值的讀入和轉(zhuǎn)化；數(shù)據(jù)處理子程序完成對(duì)采集數(shù)據(jù)的線形化處理；顯示子程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行循環(huán)顯示。利用這種特點(diǎn)設(shè)計(jì)的辨向電路的如圖3所示。調(diào)整莫爾條紋的寬度B，使他正好與4個(gè)硅光電池的寬度相同?！　?　硬件電路　　本設(shè)計(jì)的硬件電路主要由單片機(jī)89C5計(jì)數(shù)器825細(xì)分與辨向電路、信號(hào)變換電路和光柵位移傳感器組成。其硬件設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)采集、辨向、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示。第1位為符號(hào)為，莫爾條紋上移為正，下移為負(fù)；第2，3位為整數(shù)位；第4位為小數(shù)位。為了辨別標(biāo)尺光柵位移的方向，僅靠一個(gè)光敏元件輸出一個(gè)信號(hào)是不行的。1．2　信號(hào)變換電路　　信號(hào)變換就是將由光敏元件輸出的正弦電信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)。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(cè)量，以實(shí)現(xiàn)較高的測(cè)量精度。然后系統(tǒng)介紹了基于莫爾條紋技術(shù)的光電測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)原理，它由光柵讀數(shù)頭和對(duì)莫爾條紋信號(hào)進(jìn)行處理的電子學(xué)部分組成，光柵讀數(shù)頭包括光柵副，光電接收元件，由光源和準(zhǔn)直鏡組成的照明系統(tǒng)，以及必要的光闌、接收狹縫、調(diào)整機(jī)構(gòu)等。旋轉(zhuǎn)編碼器未來(lái)的技術(shù)發(fā)展上，在速度傳感器使用方面仍然是增量值編碼器的應(yīng)用，伺服電機(jī)應(yīng)用要求編碼器有更高的分辨率與精度；變頻電機(jī)應(yīng)用要求編碼器抗干擾更好，信號(hào)傳遞更遠(yuǎn)；電梯同步拽引機(jī)應(yīng)用需要正余弦信號(hào)的編碼器信號(hào)曲線精度更高，便于獲得細(xì)分后的精度?？墒?，隨著工業(yè)控制的不斷發(fā)展，又有了新的要求，定位控制要智能化、柔性化、信息化并更加具有安全性，這樣，絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)便凸顯出來(lái)：旋轉(zhuǎn)編碼器已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各種工控場(chǎng)合，尤其是絕對(duì)值編碼器將被更廣泛地應(yīng)用，其發(fā)展前景一片光明?！　?本文首先詳細(xì)闡述了莫爾條紋的形成機(jī)理，當(dāng)計(jì)量光柵為粗光柵時(shí)，莫爾條紋形成機(jī)理用遮光陰影原理解釋，當(dāng)計(jì)量光柵為細(xì)光柵時(shí)，則用衍射干涉原理解釋。光柵測(cè)量技術(shù)是以光柵相對(duì)移動(dòng)所形成的莫爾條紋信號(hào)為基礎(chǔ)的，對(duì)此信號(hào)進(jìn)行一系列的處理，即可獲得光柵相對(duì)移動(dòng)的位移量［3］。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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，本系統(tǒng)采用的光敏元件是4個(gè)硅光電池。1．3．2　辨向電路　　位移除了有大小的屬性外，還具有方向的屬性。1．4　LED顯示本文采用動(dòng)態(tài)4位顯示。被過(guò)濾廣告被過(guò)濾廣告摘　要：提出了一種基于AT89C51單片機(jī)開(kāi)發(fā)的光柵位移傳感器對(duì)線性位移進(jìn)行測(cè)量的方法。軟件采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。　　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(guò)的條紋數(shù)目和判斷光柵的移動(dòng)率等，傳感器中采用4極硅光電池來(lái)接收莫爾條紋信號(hào)。因此，本設(shè)計(jì)采用的是4個(gè)硅光電池來(lái)接收莫爾條紋信號(hào)，則輸出的4路信號(hào)在相位上依次相差90176?！　?　軟件部分　　軟件部分主要有采集子程序、數(shù)據(jù)處理和顯示子程序組成［4］。該系統(tǒng)采用光柵移動(dòng)產(chǎn)生的莫爾條紋與電子電路以及單片機(jī)相結(jié)合來(lái)完成對(duì)位移量的自動(dòng)測(cè)量，它具有判別光柵移動(dòng)方向、預(yù)置初值、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位控制及過(guò)限報(bào)警、自檢和掉電保護(hù)以及溫度誤差修正等功能。由于位移是一個(gè)矢量，即要檢測(cè)其大小，又要檢測(cè)其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。正向運(yùn)行時(shí)不顯示符號(hào)，反向運(yùn)行時(shí)需顯示“”號(hào)，所以連同符號(hào)位，共需8個(gè)顯示塊。PA口、PC口的低位設(shè)為輸出，作為系統(tǒng)并行BCD碼輸出。本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，軟件編制簡(jiǎn)潔，緊湊合理?！　?　硬件電路　　本設(shè)計(jì)的硬件電路主要由單片機(jī)89C5計(jì)數(shù)器825細(xì)分與辨向電路、信號(hào)變換電路和光柵位移傳感器組成。調(diào)整莫爾條紋的寬度B，使他正好與4個(gè)硅光電池的寬度相同。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大，檢測(cè)精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。標(biāo)尺光柵一般固定在機(jī)床活動(dòng)部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。在光源的照射下，交叉點(diǎn)近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊，因而遮光面積最小，擋光效應(yīng)最弱，光的累積作用使得這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)亮帶。 莫爾條紋W=ω /2* sin（θ/2）=ω /θ 。 莫爾條紋計(jì)算(3)均化誤差作用 　　莫爾條紋是由若干光柵條紋共用形成，例如每毫米100線的光柵，10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋，這樣?xùn)啪嘀g的相鄰誤差就被平均化了，消除了由于柵距不均勻、斷裂等造成的誤差。由于位移是一個(gè)矢量，即要檢測(cè)其大小，又要檢測(cè)其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí)，則必須增加輔助密封裝置。(2)該基座通過(guò)銑、磨工序加工。(3)不能安裝卡子時(shí)，最好用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同（或回零）。 　?。?）為延長(zhǎng)防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。必須有2個(gè)以上的信號(hào)根據(jù)他們的相位不同來(lái)判斷位移方向。將所有的段選線并聯(lián)在一起，由單片機(jī)的P1口控制，而共陰極公共端分別由P3．0，P3．1，P3．2，P3．3控制，實(shí)現(xiàn)各位分時(shí)選通。二、光柵的制造與檢驗(yàn)光電刻劃和光電檢驗(yàn)是近代制造和檢驗(yàn)高精度低成本的主要方法。光纖光柵傳感器具有一般傳感器抗電磁干擾、靈敏度高、尺寸小、重量輕、成本低，適于在高溫、腐蝕性等環(huán)境中使用的優(yōu)點(diǎn)外，還具有本征自相干能力強(qiáng)和在一根光纖上利用復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)復(fù)用、多參量分布式區(qū)分測(cè)量的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。LED光源有較寬的帶寬，可達(dá)到幾十個(gè)納米，有較高的可靠性，但光源的輸出功率較低，且很難與單模光纖耦合。因此，解決交叉敏感問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)力的區(qū)分測(cè)量是傳感器實(shí)用化的前提。各種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。 單光纖光柵測(cè)量主要包括用不同聚合物材料封裝單光纖光柵法、利用不同的FBG組合和預(yù)制應(yīng)變法等。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。 濾波法包括體濾波法、匹配光柵濾波法、可調(diào)諧FP濾波法?？烧{(diào)諧FP濾波器法是傳感陣列FBG的反射信號(hào)進(jìn)入可調(diào)光纖FP濾波器（FFP），調(diào)節(jié)FFP的透射波長(zhǎng)至FBG的反射峰值波長(zhǎng)時(shí)，濾波后的透射光強(qiáng)達(dá)到最大值，由FFP驅(qū)動(dòng)電壓—透射波長(zhǎng)關(guān)系可得FBG的反射峰值波長(zhǎng)。 濾波解調(diào)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但很難進(jìn)一步提高其傳感精度。當(dāng)單參量測(cè)量時(shí)，應(yīng)提高傳感器的靈敏度和測(cè)試精度。因此，未來(lái)的光纖光柵傳感系統(tǒng)將能滿足單點(diǎn)高精度的實(shí)時(shí)測(cè)量，又能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的準(zhǔn)分布式的多點(diǎn)、多參量的測(cè)試要求，在未來(lái)的傳感領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。特別是隨著全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，光纖光柵傳感系統(tǒng)可以應(yīng)用成熟的波分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和空分復(fù)用技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式光纖傳感，復(fù)用數(shù)目多、測(cè)量精度高、靈敏度高的光纖光柵系統(tǒng)網(wǎng)將會(huì)在生產(chǎn)領(lǐng)域中有更廣泛的應(yīng)用。 [4] 王目光,李唐軍,卓鋒,[J].傳感器技術(shù),2001,20(9):1014.它分為單路輸出和雙路輸出兩種。 　　解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n1次方的唯一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對(duì)編碼器。 旋轉(zhuǎn)編碼器編輯本段工作原理　　由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將C、D信號(hào)反向，疊加在A、B兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。 　　如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。在軸上裝連接器時(shí)，不要硬壓入。每轉(zhuǎn)發(fā)生的脈沖數(shù)越多，旋轉(zhuǎn)槽圓盤(pán)的槽孔間隔越窄，越易受到振動(dòng)的影響。向集成電路輸入時(shí)，特別需要注意。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)可任意設(shè)定，并可實(shí)現(xiàn)多圈的無(wú)限累加和測(cè)量。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上，人們需要提高動(dòng)態(tài)特性時(shí)可以采用這種編碼器。 　　當(dāng)主軸以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，按下圖輸出脈沖，A通道信號(hào)位于B通道之前；當(dāng)主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，A通道信號(hào)則位于B通道之后。 　　一 NPN/PNP開(kāi)路集電極輸出（NPN/PNP Open Collector)： 　　三 推挽輸出（PushPull)： 　　組合了PNP和NPN兩種輸出，對(duì)稱的正負(fù)信號(hào)輸出，可以方便地駁接單端接收，抗干擾能力強(qiáng)，（差分接收）；最大傳輸距離100m。如是金屬制的，開(kāi)有通光孔槽；如是玻璃制的，是在玻璃表面涂了一層遮光膜，在此上面沒(méi)有透明線條（槽）。一般情況下運(yùn)轉(zhuǎn)中的力矩要比起動(dòng)力矩小。 　　■工作電流 　　指通道允許的負(fù)載電流