| 致谢 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9页 |
| 1 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 光栅测长技术概述 | 第16-18页 |
| 1.2.1 光栅尺的特点 | 第16-17页 |
| 1.2.2 光栅测长技术的基本原理 | 第17-18页 |
| 1.3 光栅测长技术的研究进展 | 第18-23页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第21-23页 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 | 第23-25页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第23-24页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第24-25页 |
| 2 纳米光栅测长系统测量原理 | 第25-34页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 弦波信号的细分技术 | 第25-29页 |
| 2.3 纳米光栅位移测量原理 | 第29-31页 |
| 2.4 弦波信号的处理方法 | 第31-33页 |
| 2.4.1 基于Heydemann法的信号调理方法 | 第31-32页 |
| 2.4.2 数字滤波算法 | 第32-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 系统方案与结构设计 | 第34-39页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 整体方案设计 | 第34-35页 |
| 3.3 关键元件选取 | 第35-36页 |
| 3.3.1 光栅尺 | 第35页 |
| 3.3.2 导轨 | 第35-36页 |
| 3.4 机械结构设计 | 第36-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 光栅信号处理的软硬件设计 | 第39-53页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 信号调理电路设计与实验分析 | 第39-43页 |
| 4.2.1 差分放大电路 | 第40页 |
| 4.2.2 正交化电路 | 第40-42页 |
| 4.2.3 归一化电路 | 第42-43页 |
| 4.2.4 实验分析 | 第43页 |
| 4.3 位移测量硬件基础 | 第43-47页 |
| 4.3.1 脉冲计数电路 | 第43-45页 |
| 4.3.2 数据采集卡 | 第45页 |
| 4.3.3 PCB设计 | 第45-47页 |
| 4.4 位移测量系统软件设计 | 第47-51页 |
| 4.4.1 采集卡参数测试 | 第47-48页 |
| 4.4.2 数字滤波方式 | 第48-49页 |
| 4.4.3 程序设计 | 第49-51页 |
| 4.5 本章小结 | 第51-53页 |
| 5 系统性能测试及误差分析 | 第53-62页 |
| 5.1 引言 | 第53页 |
| 5.2 测量系统性能测试及对比实验 | 第53-57页 |
| 5.2.1 单点往返测试 | 第53-54页 |
| 5.2.2 不同滤波方式结果比较 | 第54-55页 |
| 5.2.3 漂移测试 | 第55-56页 |
| 5.2.4 导轨全程位移比对测试 | 第56-57页 |
| 5.3 主要误差源分析及补偿 | 第57-61页 |
| 5.3.1 要误差源分析 | 第57-60页 |
| 5.3.2 误差补偿 | 第60-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 6 总结与展望 | 第62-63页 |
| 6.1 研究总结 | 第62页 |
| 6.2 展望 | 第62-63页 |
| 参考文献 | 第63-66页 |
| 攻读硕士期间研究成果 | 第66页 |