光柵檢測裝置採用倍頻電路的作用

Ⅰ 光纖光柵的作用與原理

光纖光柵的原理概述及特徵參量光纖光柵的形成方式主要是使用各類激光使光纖產生軸向的折射率周期性變化，從而形成永久性空間的相位光柵，其作用實質上是在纖芯內形成一個（透射或反射）濾波器或反射鏡，將確定頻率/波長的導模反射，原理類似多層增反膜，其濾波波長稱為布拉格波長，在確定條件下布拉格波長等於光柵所在位置的有效折射率乘以光柵幾何周期，而有效折射率和光柵周期會隨溫度和應力狀態改變，這也是光纖光柵應用於應力及溫度感測的基礎。

光纖光柵的用途及市場

光纖光柵在光纖通信系統中的應用 光纖光柵作為一種新型光器件，主要用於光纖通信、光纖感測和光信息處理。在光纖通信中實現許多特殊功能，應用廣泛，可構成的有源和無源光纖器件分別是：

有源器件：光纖激光器（光柵窄帶反射器用於DFB等結構，波長可調諧等）；半導體激光器（光纖光柵作為反饋外腔及用於穩定980nm泵浦光源）；EDFA光纖放大器（光纖光柵實現增益平坦和殘余泵浦光反射）；Ramam光纖放大器（布喇格光柵諧振腔）；

無源器件：濾波器（窄帶、寬頻及帶阻；反射式和透射式）；WDM波分復用器（波導光柵陣列、光柵/濾波組合）；OADM上下路分插復用器（光柵選路）；色散補償器（線性啁啾光纖光柵實現單通道補償，抽樣光纖光柵實現WDM系統中多通道補償）；波長變換器 OTDM延時器 OCDMA編碼器 光纖光柵編碼器。

感測器中

光纖光柵自問世以來，已廣泛應用於光纖感測領域。由於光纖光柵感測器具有抗電磁干擾、抗腐蝕、電絕緣、高靈敏度和低成本以及和普通光纖的良好的兼容性等優點，所以越來越受關注。由於光纖光柵的諧振波長對應力應變和溫度的變化敏感，所以主要用於溫度和應力應變的測量。這種感測器是通過外界參量(溫度或應力應變)對Bragg

光纖光柵的中心波長調制來獲得感測信息的。因此，感測器靈敏度高，抗干擾能力強，對光源能量和穩定性要求低，適合作精密、精確測量。 光纖光柵感測器現已佔以光纖為主的材料的44.2 %。光纖光柵感測器已被用於各個方面，例如高速公路、橋梁、大壩、礦山、機場、船舶、地球技術、鐵路、油或氣庫的監測。感測器的一個發展方向就是多點、分布式感測器，它們主要是利用WDM, TDM, SDM, CDMA的組合。

濾波器中

光纖濾波器是光纖通信中的一個重要的無源器件，光纖光柵的出現真正實現了全光纖型濾波器。光纖光柵濾波器成本低、與光纖兼容、易於集成等優點是光纖通信系統中理想的器件。隨著光纖光柵製作技術的成熟和各種波長調節手段的豐富，可以實現從1520~1560nm全波段單通道和多通道的寬頻、高反射率的帶阻濾波器和窄帶、低損耗的帶通濾波器，另外應用於增益平坦的光纖光柵濾波器得到了人們的廣泛的關注.除此之外光纖光柵還用於sdh系統的色散補償以及wdm系統的分插復用。

色散補償

對於普通單模G.652光纖,在1550nm處色散值為正,光脈沖在其中傳輸時，短波長的光較長波長的光傳播得快.這樣經過一定距離得傳輸後，脈沖就被展寬了,形成光纖材料的色散。若使光柵周期大的一端在前，使長波長的光在光柵前端反射，而短波長的光在光柵末端反射，因此短波長的光比長波長的光多走了2L距離(L為光柵長度)，這樣便在長、短波長光之間產生了時延差，從而形成了光柵的色散。 當光脈沖通過光柵後，短波長的光的時延比長波長的光的時延長，正好起到了色散均衡作用，從而實現了色散補償。

光纖激光器中

光纖激光器由工作物質、泵浦源和諧振腔三部分組成，增益光纖為產生光子的增益介質；抽運光的作用是作為外部能量使增益介質達到粒子數反轉，也就是泵浦源；光學諧振腔由兩個反射鏡組成，作用是使光子得到反饋並在工作介質中得到放大，在光纖激光器中，構成反射鏡的諧振腔一般由一對光纖光柵組成（一隻高反光柵，一隻低反光柵，中心波長匹配）。泵浦源的抽運光進入增益光纖後被吸收，進而使增益介質中能級粒子數發生反轉，當諧振腔內的增益高於損耗時在2隻光纖光柵之間便會形成激光振盪，產生激光信號輸出。

Ⅱ 四倍頻電路設計原理

用A、B兩相信號的脈沖數表示光柵走過的位移量，標志光柵分正向與反向移動。四倍頻後的信號經計數器計數後轉化為相對位置。實現計數過程一般有兩種方法：一是由微處理器內部定時計數器實現；二是由可逆計數器實現對正反向脈沖的計數。

Ⅲ 光柵尺的原理及結構

結構：

光柵尺是由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床固定部件上，光柵讀數頭裝在機床活動部件上，指示光柵裝在光柵讀數頭中。右圖所示的就是光柵尺的結構。

光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整機構等組成。光柵讀數頭結構形式很多，根據讀數頭結構特點和使用場合分為直接接收式讀數頭(或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭）。

原理：

以透射光柵為例，當指示光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ，並且兩個光柵尺刻面相對平行放置時，在光源的照射下，位於幾乎垂直的柵紋上，形成明暗相間的條紋。這種條紋稱為「莫爾條紋」。

嚴格地說，莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱為莫爾條紋的寬度，以W表示。

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使用注意事項

（1）光柵尺感測器與數顯表插頭座插拔時應關閉電源後進行。

（2）盡可能外加保護罩，並及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴格防止任何異物進入光柵尺感測器殼體內部。

（3）定期檢查各安裝聯接螺釘是否松動。

（4）為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻塗上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。

（5） 為保證光柵尺感測器使用的可靠性，可每隔一定時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。

（6） 光柵尺感測器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵尺感測器即失效了。

Ⅳ 倍頻電路的作用是什麼

倍頻電路一般是指電機反饋變頻器的倍頻，一般4倍頻居多，舉個例子，如果電機裝了一個1000線編碼器，則在不倍頻的情況下，電機每轉一圈可輸出1000個脈沖；如果經過4倍頻電路處理，則可以得到一圈4000個脈沖的輸出，電機一圈為360°，所以每個脈沖代表的位置為360°/4000，相比360°/1000,解析度為4倍。

Ⅳ 倍頻器有什麼作用，高頻功率放大器和倍頻器的相同點和區別

採用不同的非線性器件，可以構成不同類型的倍頻器。
採用由階躍恢復二極體構成的倍頻器實現高次倍頻。
它也是參量倍頻器的一種。
階躍恢復二極體與變容二極體不同，它具有十分陡峭的電容特性。
即外加正向電壓時呈現很大的電容；
外加反向電壓時呈現很小的電容。
在輸入信號作用下，正向導通時二極體儲存著的大量電荷，在轉入反向電壓時將迅速泄放，形成很大的反向沖擊電流，產生出十分豐富的諧波含量。
這就是階躍二極體倍頻器宜於實現高次倍頻的道理。
它的倍頻次數可高到40以上。

Ⅵ 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。

Ⅶ 倍頻作用是什麼

倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。最初CPU主頻和系統匯流排速度是一樣的，但CPU的速度越來越快，倍頻技術也就相應產生。它的作用是使系統匯流排工作在相對較低的頻率上，而CPU速度可以通過倍頻來提升
原先並沒有倍頻概念，CPU的主頻和系統匯流排的速度是一樣的，但CPU的速度越來越快，倍頻技術也就應運而生。它可使系統匯流排工作在相對較低的頻率上，而CPU速度可以通過倍頻來無限提升。那麼CPU主頻的計算方式變為：主頻 = 外頻 x 倍頻。也就是倍頻是指CPU和系統匯流排之間相差的倍數，當外頻不變時，提高倍頻，CPU主頻也就越高。

Ⅷ 數控機床常用的位置檢測裝置有哪些類型有何特點

1）從檢測信號的類型來分可分為數字式或模擬式。同一檢測原件既可以做成數字式，也可以做成模擬式，主要取決於使用方式和測量線路。2）從測量方式可分為增量式與絕對式。增量式檢測的是相對位移量，增量檢測元件是反映相對機床固定參考點的增量值。增量式裝置比較簡單，應用較廣。絕對式檢測是位移的絕對位置，檢測沒有積累誤差，一旦切斷電源後位置信息也不丟失，但結構復雜。3）就檢測元件本身來說，可分為旋轉型和直線型。旋轉型可以採用檢測電動機的旋轉角度來間接測量得工作台的移動量，使用方便可靠，測量精度略低些。直線型就是對機床工作台的直線移動採用的直線檢測，直觀地反映其位移量，所構成的位置檢測系統是全閉環控制系統，其檢測裝置要與行程等長，常用於精度要求較高的中小型數控機床上。

Ⅸ 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。

Ⅹ 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。