光柵尺的脈沖寬度(脈沖周期)與光柵尺的分辨率(*小步距)的關(guān)系
光柵尺的A/B輸出的波形常見是方波信號,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(gè)位置有上升沿和下降沿,這樣,實(shí)際上在1/4T方波周期就可以有位移變化的判斷,這樣1/4的T周期就是*小測量步距(光柵尺的分辨率),通過電路對于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR(光柵尺的分辨率)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(gè)周期內(nèi)變化是0 0,0 1,1 1,1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻,還可以判斷位移方向。那么,光柵尺方波信號的*小分辨率=脈沖寬度/(4xPPR)。
嚴(yán)格地講,方波*高只能做4倍頻,雖然有人用時(shí)差法可以分的更細(xì),但那基本不是增量光柵尺推薦的,更高的分頻要用增量脈沖信號是SIN/COS類正余弦的信號來做,后續(xù)電路可通過讀取波形相位的變化,用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來細(xì)分,5倍、10倍、20倍,甚至100倍以上,分好后再以方波波形輸出(PPR)。分頻的倍數(shù)實(shí)際是有限制的,首先,模數(shù)轉(zhuǎn)換有時(shí)間響應(yīng)問題,模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的**度是一對矛盾,不可能無限細(xì)分,分的過細(xì),響應(yīng)與精準(zhǔn)度就有問題;其次,原光柵尺的刻線精度,輸出的類正余弦信號本身一致性、波形**度是有限的,分的過細(xì),只會把原來碼盤的誤差暴露得更明顯,而帶來誤差。細(xì)分做起來容易,但要做好卻很難,其一方面取決于原始碼盤的刻線精度與輸出波形**度,另一方面取決于細(xì)分電路的響應(yīng)速度與分辨精準(zhǔn)度。
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