光栅尺的分辨率

光栅尺的分辨率光栅尺的脉冲宽度(脉冲周期)与光栅尺的分辨率(zui小步距)的关系
光栅尺的a/b输出的波形常见是方波信号,a,b两相相差90度相(1/4t),这样,在0度相位角,90度,180度,270度相位角,这四个位置有上升沿和下降沿,这样,实际上在1/4t方波周期就可以有位移变化的判断,这样1/4的t周期就是zui小测量步距(光栅尺的分辨率),通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断,可以4倍于ppr()读取位移的变化,这就是方波的四倍频。这种判断,也可以用逻辑来做,0代表低,1代表高,a/b两相在一个周期内变化是0 0,0 1,1 1,1 0 。这种判断不仅可以4倍频,还可以判断位移方向。那么,光栅尺方波信号的zui小分辨率=脉冲宽度/(4xppr)。
严格地讲,方波zui高只能做4倍频,虽然有人用时差法可以分的更细,但那基本不是增量光栅尺*的,更高的分频要用增量脉冲信号是sin/cos类正余弦的信号来做,后续电路可通过读取波形相位的变化,用模数转换电路来细分,5倍、10倍、20倍,甚至100倍以上,分好后再以方波波形输出(ppr)。分频的倍数实际是有限制的,首先,模数转换有时间响应问题,模数转换的速度与分辨的度是一对矛盾,不可能无限细分,分的过细,响应与度就有问题;其次,原光栅尺的刻线精度,输出的类正余弦信号本身一致性、波形度是有限的,分的过细,只会把原来码盘的误差暴露得更明显,而带来误差。细分做起来容易,但要做好却很难,其一方面取决于原始码盘的刻线精度与输出波形度,另一方面取决于细分电路的响应速度与分辨度。

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