基于FPGA的相位光柵干涉位移傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、大范圍、高精度的位移傳感器在先進(jìn)制造領(lǐng)域具有重要作用，面臨廣泛需求。相位光柵干涉位移傳感器以衍射光柵柵距作為測(cè)量基準(zhǔn)，具有大的測(cè)量范圍，同時(shí)具有高的分辨率和測(cè)量精度。信號(hào)處理是保證傳感器精度的最重要的環(huán)節(jié)之一，本文圍繞相位光柵干涉位移傳感器展開(kāi)研究，開(kāi)發(fā)了一種基于FPGA的相位光柵干涉位移傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)，主要研究工作包括：
　　1、分析了相位光柵干涉位移傳感器原理，對(duì)光柵干涉信號(hào)的處理技術(shù)做了總體設(shè)計(jì)；
　　2、設(shè)計(jì)了一

2、套相位光柵干涉信號(hào)調(diào)理與采集電路，包括光電二極管電流電壓轉(zhuǎn)換、差分放大、調(diào)零放大、A/D采集、光耦隔離以及PCI總線接口等；
　　3、實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的正弦信號(hào)解碼計(jì)數(shù)技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)FPGA編程，完成包括A/D采集、信號(hào)數(shù)字濾波以及正交方波信號(hào)的辨向和計(jì)數(shù)，同時(shí)完成了PCI本地總線接口及上位機(jī)PCI底層驅(qū)動(dòng)的封裝；
　　4、針對(duì)滯回比較器產(chǎn)生的方波信號(hào)相位滯后導(dǎo)致計(jì)數(shù)誤差問(wèn)題，提出了一種對(duì)信號(hào)滯回區(qū)間的補(bǔ)償技術(shù)，并對(duì)正切