基于DSP的光柵信號(hào)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、計(jì)量光柵測(cè)量技術(shù)是以光柵付形成的莫爾條紋信號(hào)為檢測(cè)基礎(chǔ)。以計(jì)量光柵為核心組成部件的光電傳感器，通過將莫爾條紋信號(hào)進(jìn)行放大、整形、細(xì)分和辨向等處理，可將輸入的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，與數(shù)顯裝置或計(jì)算機(jī)連接構(gòu)成測(cè)量、控制系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)器及儀器的自動(dòng)測(cè)量、數(shù)字測(cè)量與數(shù)字控制。隨著光柵加工技術(shù)的進(jìn)步，光柵莫爾信號(hào)的質(zhì)量得到了較大的提高，同時(shí)，光電傳感器件的發(fā)展也使光電轉(zhuǎn)換信號(hào)能夠更為真實(shí)地反映莫爾條紋信號(hào)。因此，信號(hào)的處理能力在很大程度上決

2、定了整個(gè)光柵檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度、測(cè)量速度和抗干擾能力等多方面指標(biāo)，是光柵測(cè)量系統(tǒng)的核心。 論文簡(jiǎn)敘了光柵測(cè)量的發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹了當(dāng)前存在的光柵莫爾信號(hào)檢測(cè)及處理的方法，分析了各種方法的特點(diǎn)和存在的不足，從而采取了以數(shù)字信號(hào)處理器為核心的“DSP+MCU”架構(gòu)的處理平臺(tái)。DSP主要負(fù)責(zé)信號(hào)的采集和處理，MCU主要完成系統(tǒng)的總體控制和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)后處理。 論文在為單光柵付的絕對(duì)位移測(cè)量選擇一種有效測(cè)量方法的同時(shí)，針對(duì)

3、雙光柵付之間的位移差測(cè)量設(shè)計(jì)了一種測(cè)量方案，并給出了與之相對(duì)應(yīng)的軟件程序，使系統(tǒng)硬件處理平臺(tái)既適合于單路光柵信號(hào)、雙路光柵信號(hào)的絕對(duì)位移測(cè)量，又適用于兩路光柵信號(hào)間的相對(duì)位移測(cè)量，具備很好的靈活性和通用性。 為使系統(tǒng)在軟件和硬件兩個(gè)方面更加完善，論文根據(jù)DSP和MCU的功能特性設(shè)計(jì)了適合光柵莫爾信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通信電路，以充分發(fā)揮DSP和MCU的各自優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)性能；探討了光柵輸出莫爾條紋信號(hào)的特點(diǎn)及其對(duì)數(shù)據(jù)處理的影響，設(shè)