基于光栅传感器位移测量的软、硬件设计
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1 硬件电路
本设计的硬件电路主要由单片机89C51、计数器8253、细分与辨向电路、信号变换电路和光栅位移传感器组成。如图1所示。
1.1 光栅位移传感器
光栅位移传感器包括以下几部分:光栅;光栅光学组成。光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹;光电接受系统。光电接受系统是由光敏元件组成,他将莫尔条纹的光学信号转换成电信号,本系统采用的光敏元件是4个硅光电池。
1.2 信号
信号变换就是将由光敏元件输出的正弦电信号转换成方波信号。本文中采用的比较器LM339,来自光栅的莫尔条纹照到光敏元件硅光电池上,他们所输出的电信号加到LM339的2个比较器的正输入端上,而在这2个比较器的负输入端分别预制一定的参考电压,该参考电压应使光栅输出的方波的高、低电平宽度一样。
1.3 细分与辨向电路
1.3.1 细分电路
为记录光栅上移过的条纹数目和判断光栅的移动率等,传感器中采用4极硅光电池来接收莫尔条纹信号。调整莫尔条纹的宽度B,使他正好与4个硅光电池的宽度相同。则可直接获得在相位上依次相差90
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