采用相位插补和数字化电路的容栅测量装置

摘要

采用相位插补和数字化电路的容栅测量装置属于计量测试技术和仪器专业及机电一体化技术领域。本实用新型是一种位移测量系统，常用于量具如数显卡尺、数显千分表，也用于量仪和机床的数显、数控。本实用新型由时钟、分频驱动器、传感器、前置放大器、选频放大器、整形同步器、调相分频器、鉴相器、内插控制电路组成。本实用新型是一个实时的数字测量系统，能对容栅传感器的栅距进行高倍细分，可获得微米级和亚微米级的测量分辨率，并有较高的测量速度，使容栅传感器很方便地用于自动控制系统中。

主权项

1.采用相位插补和数字化电路的容栅测量装置，其特征在于采用实时的数字系统，传感器驱动信号的振幅、频率相同，相位是依次相差45°的八路矩形波，矩形波的频率是时钟f0的n分频，接收极得到的位移信号是和驱动信号频率相同的调相波，调相波的频率也是时钟调f0的n分频，n是容栅栅距τ的细分数，可以任意选定，调相信号的一个周期是容栅的一个栅距，用相位内插法对栅距进行插补细分，τ/n是测量系统的最小步距，从内插控制电路输出端OUT1 和OUT2得到实时的位移脉冲，脉冲当量是位移的最小步距，输出脉冲的频率是传感器位移的速度，其硬结构为：时钟f0分别与分频驱动器、调相分频器、内插控制电路、整形同步器连接，分频驱动器与传感器连接，传感器与前置放大器、选频放大器、整形同步器串联后再连接到鉴相器，调相分频器分别与鉴相器、内插控制电路连接，内插控制电路有两个输出端OUT1、OUT2，OUT1 输出端与调相分频器相连；输出信号端OUT1和OUT2分别输出加/减计数脉冲CP+/CP-，OUT1和OUT2分别接至数控CNC系统亦可，接至可逆计数器后再并行接入译码驱动器，LCD显示器。