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基于CPLD光栅细分技术的位移检测系统的设计

作　者: 冯萍萍
导　师: 曹伟
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 光栅细分位移检测 CPLD CAN总线
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着光栅刻划技术及电子技术的进步，光栅测量在近二三十年得到了迅猛发展。光栅尺作为一种主要光栅测量工具，其分辨力受光栅刻划工艺及光电转换器件体积的影响，很难有大幅度的提升。本设计采用细分技术对光栅尺进行处理，提高了光栅尺的分辨力及测量灵敏度，节约了光栅测量系统的制造成本，降低了系统的开发难度。本设计采用只读存储器细分的方法实现对光栅尺测量信号的准确鉴相及高倍细分，并选用高速A/D转换器及并行存储器实现对光栅测量信号的快速、准确细分，采用CPLD完成只读细分模块的逻辑时序控制和细分数据处理的工作。系统的控制单元采用单片机MSP430实现测量结果的显示、存储及上位机数据传输。与上位机数据传输任务由CAN总线完成，使测量结果可以高速、安全的传输至上位机。对细分模块的时序控制及数据处理采用VHDL语言完成，使用C语言完成对细分数据的计算以及实现控制模块的控制和测量数据传输功能。本设计具有系统硬件集成度高，电路设计简单，抗干扰性强等特点，从很大程度上降低了开发难度，增加了系统的灵活性，以更为经济的方式实现光栅位移精确测量，具有良好的实际应用价值，可广泛地应用于各种制造和测量场合。

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