精密工作台的光栅定位测量和控制系统的设计 目 录 1 国内外现状…………………………………………......1 1 .1 光栅检测的历史……………………………………………1 1 .2 当今采用的原理和产品…………………………………....2 2 系统总体方案设计……………………………………..3 2 .1 方案构思……………………………………………………3 2 .2 运动范围和精度的实现……………………………………4 3 测量系统设计…………………………………………..7 3 .1 测量方案……………………………………………………7 3 .2 光栅传感器…………………………………………………7 3 .3 信号的辨向细分……………………………………………9 4 控制系统设计………………………………………….1 3 4 .1 控制系统总体方案………………………………………...1 3 4 .2 执行元件…………………………………………………...1 4 4 .3 控制装置…………………………………………………...1 4 5 测控电路………………………………………………..1 6 6 展望和总结……………………………………………..1 8 7 参考文献………………………………………………..2 0 1 .国内外现状 1 .1 光栅检测的历史 从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅，这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来，测量单位不是像激光一样的是光波波长，而是通用的米制 (或英制)标尺。它们有各自的优势，相互补充，在竞争中都得到了发展。由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种，而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低，因此光栅发展得最快，技术性能最高，市场占有率最高，产业最大。光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%，光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级测量速度从60m／min到480m／min，测量长度从1m、3m达到30m和100m。[1] 计量光栅技术的基础是莫尔条纹 (Moire fringes)，1874年由英国物理学家L．Rayleigh首先提出这种图案的工程价值，直到20世纪50年代人们才开始利用光栅的莫尔条纹进行精密测量。1950年德Heidenhain首创DIADUR复制工艺，也就是在玻璃基板上蒸发镀铬的光刻复制工艺，这才能制造高精度、价廉的光栅刻度尺，光栅计量仪器才能为用户所接受，进入商品市场。1953年英国Ferranti公司提出了一个4相...
