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盤形柵式位移E+E傳感器信號(hào)獲取與處理
在位移測(cè)量中應(yīng)用zui廣泛的是柵式位移E+E傳感器，主要有光柵、感應(yīng)同步器等?，F(xiàn)代科學(xué)與生產(chǎn)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)機(jī)械位移測(cè)量要求更高的精度、效率和可靠性。中盤形柵式位移E+E傳感器是課題組探索高精度位移測(cè)量的一個(gè)產(chǎn)物。該E+E傳感器采用了MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）加工技術(shù)，是一種新型位移E+E傳感器，理論上其原始信號(hào)精度比感應(yīng)同步器更高。

盤形柵式位移E+E傳感器信號(hào)獲取與處理
主要工作就是對(duì)盤形柵式位移E+E傳感器信號(hào)獲取與處理方法進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。作了以下幾部分工作。通過將盤形柵式位移E+E傳感器與感應(yīng)同步器進(jìn)行對(duì)比的方式，介紹了盤形柵式位移E+E傳感器測(cè)量原理及其特點(diǎn)，理論上論證了盤形柵式位移E+E傳感器原始檢測(cè)信號(hào)精度比感應(yīng)同步器更高。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)對(duì)其檢測(cè)信號(hào)采取時(shí)間脈沖插補(bǔ)細(xì)分的方法。對(duì)盤形柵式E+E傳感器的微弱信號(hào)獲取方法進(jìn)行了探討，并設(shè)計(jì)了盤形柵式E+E傳感器微弱信號(hào)提取電路。建立了前置放大的噪聲模型，通過從噪聲優(yōu)化、阻抗匹配和增益等角度詳細(xì)分析了微弱信號(hào)提取電路設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到zui小信噪比的目的。并用NImultisim11.0軟件對(duì)電路有效性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。介紹了E+E傳感器數(shù)據(jù)處理方法，并設(shè)計(jì)了E+E傳感器位移測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用FPGA芯片作控制和信號(hào)處理核心，使整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的電路體積更小，開發(fā)周期更短。FPGA可編程特性，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)。FPGA硬件結(jié)構(gòu)能夠使處理速度更快，信號(hào)受到干擾更小。并針對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)了抗干擾措施。對(duì)引起測(cè)量誤差的因素進(jìn)行了分析。對(duì)加工誤差、安裝誤差以及電氣參數(shù)誤差等誤差源對(duì)測(cè)量精度造成的影響進(jìn)行了討論。并采取一定措施減小這些誤差的影響。以高精度光柵作為母儀，對(duì)盤形柵式位移E+E傳感器進(jìn)行靜態(tài)精度試驗(yàn)研究，測(cè)試得到靜態(tài)誤差為±3.2"以內(nèi)。精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了E+E傳感器原理正確性和信號(hào)提取和處理方法的可行性。綜上所述，本課題對(duì)盤形柵式位移E+E傳感器采用了時(shí)間脈沖對(duì)信號(hào)進(jìn)行細(xì)分的方法。根據(jù)該細(xì)分方法，對(duì)E+E傳感器微弱信號(hào)提取方法和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)了位移測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)引起誤差的各種因素進(jìn)行了理論分析。zui后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證E+E傳感器原理的正確性和信號(hào)獲取與處理方法的可行性。其中時(shí)間測(cè)量空間的時(shí)間脈沖細(xì)分方法和微弱信號(hào)提取方法的研究對(duì)以后該課題研究有重要借鑒意義。