光柵測量裝置採用倍頻電路作用

『壹』 光電編碼器為什麼要四倍頻而不是二倍頻

光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的感測器。這是目前應用最多的感測器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由於光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經發光二極體等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速。

512線輸出的脈沖是512個，A相+B相 可以計到雙倍的解析度。

TTL方波信號，A,B兩相相差90度相（1/4T），這樣，在0度相位角，90度，180度，270度相位角,這四個位置有上升沿和下降沿，這樣,實際上在1/4T方波周期就可以有方向變化的判斷，這樣1/4的T周期就是最小測量步距，通過電路對於這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍於PPR讀取位移的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷，也可以用邏輯來做，0代表低，1代表高，A/B兩相在一個周期內變化是0 0，0 1，1 1，1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻，還可以判斷移動方向。

正確的使用方法應該是對輸出的512個脈沖的上升沿以及下降沿都計數（4倍頻）才能達到2048的解析度。

『貳』 光譜法的儀器有哪幾部分組成它們的作用是什麼

一台典型的光譜儀主要由一個光學平台和一個檢測系統組成。包括以下幾個主要部分：

1、入射狹縫: 在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點。

2、準直元件: 使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。

3、色散元件: 通常採用光柵，使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。

4、聚焦元件: 聚焦色散後的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點對應於一特定波長。

5、探測器陣列：放置於焦平面，用於測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。

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1、光譜儀的分類：

光譜儀的種類很多，分類方法也很多，根據光譜儀所採用的分解光譜的原理，可以將其分成兩大類：經典光譜儀和新型光譜儀。經典光譜儀是建立在空間色散（分光）原理上的儀器；新型光譜儀是建立在調制原理上的儀器，故又稱為調制光譜儀。

經典光譜儀依據其色散原理可將儀器分為：棱鏡光譜儀、衍射光柵光譜儀、干涉光譜儀。

2、光譜儀的應用：

光譜儀應用很廣，在農業、天文、汽車、生物、化學、鍍膜、色度計量、環境檢測、薄膜工業、食品、印刷、造紙、生物醫學應用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度感測器、真空室鍍膜過程監控、薄膜厚度測量、LED測量、發射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領域應用廣泛。

參考資料來源：網路-光譜儀

『叄』 光柵的條紋密度是250條/mm，要用它測出1 pm的位移，應採用什麼細分電路

光柵採用四倍頻細分電路

『肆』 光柵感測器中莫爾條紋的一個重要特性是具有位移放大作用.

光柵尺位移感測器（簡稱光柵尺），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵位移感測器的工作原理，是由一對光柵副中的主光柵（即標尺光柵）和副光柵（即指示光柵）進行相對位移時，在光的干涉與衍射共同作用下產生黑白相間（或明暗相間）的規則條紋圖形，稱之為莫爾條紋。經過光電器件轉換使黑白（或明暗）相同的條紋轉換成正弦波變化的電信號，再經過放大器放大，整形電路整形後，得到兩路相差為90°的正弦波或方波，送入光柵數顯表計數顯示。
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『伍』 數控機床對位置檢測裝置的要求有哪些 詳細

直接測量和間接測量
1．直接測量
直接測量是將檢測裝置直接安裝在執行部件上，如光柵、感應同步器等用來直接測量工作台的直線位移，位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移，可以構成閉環進給伺服系統。測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執行部件的直線位移。由於此種檢測方式是採用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行測量，因此，其優點是直接反映工作台的直線位移量；缺點是要求檢測裝置與行程等長，對大型的數控機床來說，這是一個很大的限制。
2．間接測量
間接測量裝置是將檢測裝置安裝在滾珠絲杠或驅動電動機軸上，通過檢測轉動件的角位移來間接測量執行部件的直線位移。
位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電動機軸上，測量其角位移，經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量，這樣可以構成閉環伺服進給系統，如將脈沖編碼器裝在電動機軸上。
間接測量使用可靠、方便，無長度限制；其缺點是，在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差，從而影響測量精度。一般需對數控機床的傳動誤差進行補償，才能提高定位精度。
除了以上位置檢測裝置，伺服系統中往往還包括檢測速度的元件，用以檢測和調節發動機的轉速。常用的元件是測速發電機。

位置檢測裝置是數控機床伺服系統的重要組成部分。它的作用是檢測位移和速度，發送反饋信號，構成閉環或半閉環控制。數控機床的加工精度主要由檢測系統的精度決定。不同類型的數控機床，對位置檢測元件，檢測系統的精度要求和被測部件的最高移動速度各不相同。現在檢測元件與系統的最高水平是：被測部件的最高移動速度高至240m/min時，其檢測位移的解析度（能檢測的最小位移量）可達1μm，如24m/min時可達0.1μm。最高解析度可達到 0.01μm。
數控機床對位置檢測裝置有如下要求：
（1）受溫度，濕度的影響小，工作可靠，能長期保持精度，抗干擾能力強。
（2）在機床執行部件移動范圍內，能滿足精度和速度的要求。
（3）使用維護方便，適應機床工作環境。
（4）成本低。

『陸』 光柵位移檢測裝置由哪些部件組成它的工作原理是什麼

光柵尺位移抄感測器（簡襲稱光柵尺），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移感測器經常應用於機床與現在加工中心以及測量儀器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。例如，在數控機床中常用於對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償刀具的運動誤差的作用

『柒』 試述光柵測量裝置的組成及工作原理

1．光柵測量裝置的組成：
德國HEIDENHAIN公司生產的長光柵測量裝置基本結構主要包括三大部分：光柵尺（定尺）、掃描頭、滑動頭入EXE＊＊＊（＊＊＊表示型號代碼）。
光柵尺：一般固定在數控機床的導軌旁邊或床身上，光柵尺里的主光柵一般每隔5cm、5cm、10cm都有一個零標記，定尺上面安裝了兩個密封塑料條，以防止掃描頭滑動時臟污物進人。
掃描頭：一般固定在工作台或活動部件上，跟隨一起移動。其組成包括指示光柵、光源、透鏡、光電元件。放大電路，其中光源一般選用燈絲燈泡或發光二極體，光電元件選用硅光電池，一般為三組，六個硅光電池。
EXE＊＊＊：主要是把掃描頭輸出的信號通過放大、脈沖整形、倍頻等處理，輸出脈沖序列信號。
2．光柵測量裝置工作原理：
光柵尺與掃描頭之間的相對運動，也就是把數控機床的位置變化，通過光柵測量裝置內的兩組光電池變成相位差900的電信號，其中每組由兩個相差1800的光電池接成推挽形式。另外一組光電池也接成推挽形式直接感測零標志信號，它們輸出的電信號分別為人；人人。
掃描頭（滑動頭）輸出的信號經 EXE＊＊＊處理後變成脈沖方波Ual、UaZ、Uao，另外還有一個由自身產生的報警信號Us，此信號在光柵污染、輸人電纜線斷或燈泡損壞等原因造成通道放大器輸出信號為零，驅動電路由低電平變成高電平輸出時產生。最後這7個信號輸到測量板或位置控制板進行處理，其中Ual、UaZ相位差900。

『捌』 怎樣做普通的倍頻電路，只要將正弦波等波形倍頻就可以。

用74HC4046,設計一個鎖相環就可以，但是出來的是方波。

『玖』 光柵尺的解析度是指四倍頻之後的值嗎這個四倍頻電路是要自己加的還是光柵尺讀數頭內已經處理了

解析度就指光柵尺的最底解析度,在顯示器上顯示的最小變數,一般的光柵有以下分辯率:0.01mm,0.005mm,0.001mm,0.0005mm,0.0002mm,0.0001mm等，常用的是0.005mm/0.001mm。
四倍頻電路光柵尺讀數頭內沒有做處理的。
輸出的一個方波代表多少值，這個與光柵尺的分別率有關系的。