单光栅与双光栅衍射角度检测对比分析-论文.pdf

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1、第43卷第5期红外与激光工程2014年5月V01．43NO．5InfraredandLaserEngineeringMay2014单光栅与双光栅衍射角度检测对比分析母一宁，李平。，王贺2,3(1．长春理工大学理学院，吉林长春130022；2．长春理工大学计算机科学学院，吉林长春130022；3．吉林交通职业技术学院电子工程系，吉林长春130022)摘要：光栅副是增量式光电编码器最主要组成部分，它的结构和衍射效应直接与检测精度相关。文中深入地分析了单光栅与双光栅衍射特点，并且从空间调制模型的角度推导光栅副对莫尔条纹的

2、影响。从宏观和微观两个角度分析光栅副的屏函数，研究莫尔条纹光电信号输出波形的不确定原因和反差对比度，进而证明单光栅测量可以减少输出信号的频率成分，获得较高的细分精度和反差对比度。为了证明单光栅角度检测的可行性，给出了一套完整的单光栅角度检测方法。关键词：增量式；光栅副；莫尔条纹中图分类号：TN929．1文献标志码：A文章编号：1007—2276(2014)05—1616—05Comparisonanalysisofsingle-gratingdifractionanddouble-gratingdifraction

3、angledetectionMuYining，LiPing，WangHe’。(1．SchoolofScience，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022，China；2．CollegeofComputerScience&Technology，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022，China；3．DepartmentofElectronicEngineering，J

4、ilinVocationalandTechnicalInstituteofCommunication，Changchun130022，China)Abstract：Gratingpairisthemostimportantcomponentofincrementencoder，itsstructureanddiffractioneffcetaredirectlyrelatedtodetectionprecision．Thepaperdeeplyanalysedthatthecharacteristicsofdiff

5、ractionsingle-gratinganddouble-grating，andfromtheangleofspatialmodulationdeducerelation，gratingpairinfluenceMoirefringe．Itanalyzedthewindowfunctionofthegratingpairfrombothmacroandmicroperspectives，theuncertainreasonsoftheMoirefringeoptoelectricsignalwaveforman

6、dcontrast，andthenprovedthatsingle-gratingangledetectingCannotonlydecreasefrequencyingredientofoutputsignalbutachievehigherdivisionprecisionandcontrast．Inordertoprovethefeasibilityofsingle-gratingangledetecting，thispaperfinallygivenacompletesingle—gratingangled

7、etectingway．Keywords：incremental；gratingpair；Moirefringe收稿日期：2013—09—13：修订日期：2013—10—14基金项目：吉林省青年科研基金项目(20140520122JH)作者简介：母一宁(1985一)，男，博士生，主要研究方向为光学仪器设计。Email：der04030420@163．com导师简介：姜会林(1945一)，男，教授，博士生导师，博士，主要研究方向为空间光通信与光电仪器设计。通讯作者：李平(1958一)，女，教授，硕士生导师，主要研究方

8、向为数字信号处理与人供神经网络。1618红外与激光工程第43卷后，其衍射效应越发明显。综上所述，为了获得高精可见，双光栅调制后的调制光信号所含有的空度角度检测，在设计编码器的结构和检测方案的时间光频率并不单一，因为光栅副第一级光栅的衍射候必须从衍射角度出发分析其计量过程。光被第二级光栅调制后会引入更多和更复杂的空间频率信息，为了简化理论模型公式(8)只给出了