一种基于时栅位移传感系统的位移测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时栅位移传感系统的位移测量方法，其信号处理模块根据高频激励信号、高频感应信号和高频时钟脉冲Ⅰ，计算粗测位移x1和动态精测标志θ；根据高频激励信号、低频感应信号、高频时钟脉冲Ⅱ以及动态精测标志θ，计算精测位移x2；将粗测位移x1与精测位移x2相加的和作为时栅位移传感系统测量的位移值x。本发明专利技术将一次测量周期分为两个测量段，第一段测量基于高频感应信号进行，能减少时栅完成高分辨力精测所需时间，第二段测量基于低频感应信号进行，能保障位移测量的高分辨力，进而通过两段测量的组合，以较简便的方式达到缩短总测量时间并且保持高分辨力的效果。缩短总测量时间并且保持高分辨力的效果。缩短总测量时间并且保持高分辨力的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时栅位移传感系统的位移测量方法


[0001]本专利技术属于精密位移测量领域，具体涉及一种基于时栅位移传感系统的位移测量方法。

技术介绍

[0002]精密数控系统越来越趋向于高频响、高速、高精密度，这对高精度位移测量的要求越来越高。然而现今的处理方法并不能完全将高速测量与高精度测量相结合，这使得位移测量中需要对高速与高精密度进行取舍，即使用过程中只得选择高速低分辨力测量或者高分辨力低速测量，这严重阻碍了高精度位移测量在现代精密数控系统中的应用。
[0003]CN106052562A公开了一种自适应动态比相的时栅位移测量方法及信号处理系统，其利用自适应动态比相控制模块能够实现在高速状态下高分辨力的测量，但是其测量方法较为繁琐且无法在保持高分辨力的同时缩短总测量时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于时栅位移传感系统的位移测量方法，以较简便的在大幅缩短总测量时间的同时保持高分辨力的效果。
[0005]本专利技术所述的基于时栅位移传感系统的位移测量方法，该时栅位移传感系统包括时栅位移传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时栅位移传感系统的位移测量方法，所述时栅位移传感系统包括时栅位移传感器和与时栅位移传感器连接的信号处理模块；其特征在于，所述位移测量方法包括：向时栅位移传感器的第一激励模块输入高频激励信号、第二激励模块输入低频激励信号，时栅位移传感器的第一感应模块输出对应的高频感应信号、第二感应模块输出对应的低频感应信号；再将所述高频激励信号、低频激励信号、高频感应信号、低频感应信输入至信号处理模块；其中，所述高频感应信号的频率与高频激励信号的频率相同，且都为f1；所述低频感应信号的频率与低频激励信号的频率相同，且都为f2；信号处理模块利用高频时钟脉冲Ⅰ对高频感应信号与高频激励信号比相的相位差进行插补，利用高频时钟脉冲Ⅱ对低频感应信号与低频激励信号比相的相位差进行插补；信号处理模块根据高频激励信号、高频感应信号和高频时钟脉冲Ⅰ，计算粗测位移x1和动态精测标志θ；信号处理模块根据高频激励信号、低频感应信号、高频时钟脉冲Ⅱ以及动态精测标志θ，计算精测位移x2；信号处理模块将粗测位移x1与精测位移x2相加的和作为时栅位移传感系统测量的位移值x。2.根据权利要求1所述的基于时栅位移传感系统的位移测量方法，其特征在于：频率f1与频率f2满足：f1＝n
×
f2，n为整数，且n≥3。3.根据权利要求2所述的基于时栅位移传感系统的位移测量方法，其特征在于：信号处理模块根据高频激励信号、高频感应信号和高频时钟脉冲Ⅰ，计算粗测位移x1和动态精测标志θ的方法包括：在一个低频激励信号周期内，当识别到高频激励信号的第2m
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电相位到来时，开始对插补的高频时钟脉冲Ⅰ计数，当识别到高频感应信号的第2m
‑
1个0
°
电相位到来时，停止对插补的高频时钟脉冲Ⅰ计数，得到高频时钟脉冲Ⅰ的计数值M
11
；其中，m为整数；如果n为偶数，则如果n为奇数，则利用公式：x1＝M
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×
P1，计算得到粗测位移x1；其中，P1为高频感应信号对应的脉冲当量，F1为高频时钟脉冲Ⅰ的频率，w为时栅位移传感器的极距；利用公式：计算电相位时延利用公式：计算得到动态精测标志θ。4.根据权利要求3所述的基于时栅位移传感系统的位移测量方法，其特征在于：信号处理模块根据高频激励信号、低频感应信号、高频时钟脉冲Ⅱ以及动...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟李，秦培淞，彭东林，樊万林，王敏轩，郭滢，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：