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求光柵位移傳感器的四倍頻細(xì)分？？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-07-26

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光柵位移傳感器的四倍頻細(xì)分電路設(shè)計方法.采用可編程邏輯器件(CPLD)設(shè)計了一種全新的細(xì)分模塊，利用Verilog HDL語言編寫四倍頻細(xì)分、辨向及計數(shù)模塊程序,并進行了仿真.仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)方法相比，新型的設(shè)計方法開發(fā)周期短，集成度高，模塊化，且修改簡單容易．光柵位移傳感器是基于莫爾條紋測量的一種傳感器，要提高其測量分辨率，對光柵輸出信號進行細(xì)分處理是必要環(huán)節(jié)．在實際應(yīng)用中，通常采用四倍頻的方法提高定位精度．四倍頻電路與判向電路設(shè)計為一個整體，稱為四倍頻及判向電路.能夠?qū)崿F(xiàn)四倍頻的電路結(jié)構(gòu)很多，但在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由于某些四倍頻電路的精度或穩(wěn)定性不高,使傳感器整體性能下降．作者在分析幾種常見四倍頻電路的基礎(chǔ)上，針對不同的應(yīng)用，設(shè)計了兩種不同的四倍頻電路實現(xiàn)方案，并對這兩種方案的結(jié)構(gòu)和使用方法進行了比較和仿真． 1 四倍頻電路設(shè)計原理光柵傳感器輸出兩路相位相差為90°的方波信號A和B.如圖l所示，用A，B兩相信號的脈沖數(shù)表示光柵走過的位移量，標(biāo)志光柵分正向與反向移動．四倍頻后的信號，經(jīng)計數(shù)器計數(shù)后轉(zhuǎn)化為相對位置.計數(shù)過程一般有兩種實現(xiàn)方法：一是由微處理器內(nèi)部定時計數(shù)器實現(xiàn)計數(shù)；二是由可逆計數(shù)器實現(xiàn)對正反向脈沖的計數(shù)．光柵信號A，B有以下關(guān)系． ①當(dāng)光柵正向移動時，光柵輸出的A相信號的相位超前B相90°，則在一個周期內(nèi)，兩相信號共有4次相對變化：00→10→11→01→00．這樣,如果每發(fā)生一次變化，可逆計數(shù)器便實現(xiàn)一次加計數(shù),一個周期內(nèi)共可實現(xiàn)4次加計數(shù)，從而實現(xiàn)正轉(zhuǎn)狀態(tài)的四倍頻計數(shù)． ②當(dāng)光柵反向移動時，光柵輸出的A相信號的相位滯后于B相信號90°，則一個周期內(nèi)兩相信號也有4次相對變化：00→01→11→10→00．同理，如果每發(fā)生一次變化，可逆計數(shù)器便實現(xiàn)一次減計數(shù)，在一個周期內(nèi)，共可實現(xiàn)4次減計數(shù)，就實現(xiàn)了反轉(zhuǎn) 狀態(tài)的四倍頻計數(shù)． ③當(dāng)線路受到干擾或出現(xiàn)故障時,可能出現(xiàn)其他狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程，此時計數(shù)器不進行計數(shù)操作．綜合上述分析，可以作出處理模塊狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(見圖2)，其中“+”、“-”分別表示計數(shù)器加／減1,“0”表示計數(shù)器不動作． 2 傳統(tǒng)模擬細(xì)分電路傳統(tǒng)的倍頻計數(shù)電路如圖3所示，它由光柵信號檢測電路，辨向細(xì)分電路，位置計數(shù)電路3部分組成．光柵信號檢測電路由光敏三極管和比較器LM339組成．來自光柵的莫爾條紋照射到光敏三極管Ta和Tb上，它們輸出的電信號加到LM339的2個比較器的正: 回答者：網(wǎng)友

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