辨向与细分电路

辨向与细分电路
1.辨向电路无论测量直线位移还是测量角位移，都必须能够根据传感
器的输出信号判别移动的方向，即判断是正向移动还是反向移动，是顺时针旋转还是逆时针旋转。

但是，仅有一个光电元件的输出无法判别光栅的移动方向，因为在一点观察时，不论主光栅向哪个方向运动，莫尔条纹均作明暗交替变化。

为了辨别方向，通常采用在相隔1/4 莫尔条纹间距B 的位置上安放两个光电元件，获得相位差为90º的两个信号，然后送到如图12.1.5 所示的辨向电路进行处理。

图12.1.5 辨向电路
假设当主光栅向左移动时，莫尔条纹向上移动，两个光电元件分别输出电压信号U1 和U2，如图12.1.6（a），经过放大、整形，得到两个相位差为的方波信号和。

经反相后得到，、经过微分电路后得到两组电脉冲、，分别输入到与门、。

对于与门Y1，由于处于高电平时，总是为低电平，故脉冲被阻塞，Y1 输出为零；对于与门Y2，处于高电平时，也为高电平，故允许脉冲通过，并
触发加减控制触发器使之置1，可逆计数器对与门Y`输出的脉冲进行加法计数。

同理，当标尺光栅向右移动时，输出信号波形如图12.1.6（b）所示，与门Y2 被阻塞，Y1 输出脉冲信号使触发器置0，可逆计数器对与门Y2 输出的脉冲进行减法计数。

主光栅每移动一个栅距，辨向电路只输出一个脉冲。

计数器所计的脉冲个数即代表光栅的位移。

2.细分电路光栅数字传感器的测量分辨率等于一个栅距。

但是，在精密检测中常常需要测量比栅距更小的位移量，为了提高分辨率，可以采用两种方法实现：1）增加刻线密度来减小栅距，但是这
种方法受光栅刻线工艺的限制。

2）采用细分技术，使光栅每移动一个栅距时。