光栅莫尔条纹信号线性化细分方法技术

本发明专利技术公开了光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，将光栅传感器输出的正、余弦信号进行模数转换，得到正弦数字信号和余弦数字信号；根据正弦数字信号和余弦数字信号以及比较运算，计算区间编码信号，并构造近似三角波信号；根据正弦数字信号和余弦数字信号构造系数补偿信号；对近似三角波信号进行补偿，得到三角波信号；使用区间编码信号将三角波信号划分为多个区间，对多个区间线性组合，得到与光栅位移成比例的锯齿波信号。通过对原始正余弦信号的处理，将一个周期的莫尔条纹信号划分为16个区间的近似线性信号，同时提出了补偿信号，提高构造线性信号的线性的。此方法只使用了简单的加、减、乘、除、绝对值、比较运算，能实现更高倍率的细分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光信号处理，具体涉及光栅莫尔条纹信号线性化细分方法。

技术介绍

1、光栅的栅距，也就是光栅的刻线密度，是影响光栅传感器测量精度的重要因素，可以通过增加光栅的刻线数来提高测量精度。但刻线数越多，对制造工艺的要求越高，耗费资源越多。同时，光栅栅距越小，整个测量系统中的光学和机械设计也更加困难，光栅的最高移动速度也会变慢，所以光栅的刻线密度不会太高。

2、目前市场上的光栅传感器栅距大多为20微米，直接使用远远达不到高精度测量要求，而更高精度的光栅传感器制作难度大、价格昂贵，无法大规模进行生产。利用莫尔条纹信号幅值与光栅位移之间的对应关系，将光栅传感器输出的电信号根据幅值分割可实现细分。使用模数转换器件将光栅传感器输出的电信号转换成数字量，再通过查找表的方式即可得到小于一个栅距的位移值。当细分数较高时，制作查找表工作量大，需要占用更多的处理系统内存。而且由于正弦信号波形的线性度不好，特别是在极值点附近，电压幅度随位移变化不明显，这样会对测量结果产生较大误差。为了解决上述存在的问题，如公开号为cn113587963的中国专利公开了一种莫尔条本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，所述光栅莫尔条纹信号为正余弦信号，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，其特征在于，步骤2中所述计算区间编码信号的过程为：分别对正弦数字信号Vs(x)和余弦数字信号Vc(x)取绝对值运算，得到正弦数字信号绝对值|Vs(x)|、余弦数字信号绝对值|Vc(x)|；分别将对正弦数字信号Vs(x)和余弦数字信号Vc(x)与0比较运算，得到正弦区间编码信号和余弦区间编码信号

3.根据权利要求2所述光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，其特征在于，步骤2中所述构造近似三角波信号具体过程为：根据正...

【技术特征摘要】

1.光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，所述光栅莫尔条纹信号为正余弦信号，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，其特征在于，步骤2中所述计算区间编码信号的过程为：分别对正弦数字信号vs(x)和余弦数字信号vc(x)取绝对值运算，得到正弦数字信号绝对值|vs(x)|、余弦数字信号绝对值|vc(x)|；分别将对正弦数字信号vs(x)和余弦数字信号vc(x)与0比较运算，得到正弦区间编码信号和余弦区间编码信号

3.根据权利要求2所述光栅莫尔条纹信号线性化细分方法，其特征在于，步骤2中所述构造近似三角波信号具体过程为：根据正切信号v1(x)、正切信...

【专利技术属性】
技术研发人员：于皓瑜，宋元彪，薛智博，李星莹，杨琬云，陈晓龙，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：