光场式时栅传感器信号产生与采集的硬件系统设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 精密位移测量的重要性 | 第10页 |
| 1.2 典型光学位移传感器的测量原理及发展现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 激光干涉仪的测量原理及发展现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 光栅的测量原理及发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本课题的研究背景、意义及主要研究内容 | 第14-18页 |
| 1.3.1 本课题的研究背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.3.2 本课题的主要研究内容 | 第15-18页 |
| 2 光场式时栅传感器的测量原理与理论分析 | 第18-30页 |
| 2.1 时空转换理论及时栅传感器 | 第18-21页 |
| 2.1.1 时空转换理论 | 第18-19页 |
| 2.1.2 时栅传感器 | 第19-21页 |
| 2.2 光场式时栅的测量原理 | 第21-24页 |
| 2.3 光场式时栅的理论分析 | 第24-28页 |
| 2.3.1 数学模型 | 第24页 |
| 2.3.2 误差规律分析 | 第24-28页 |
| 2.4 光场式时栅信号产生与采集的设计要求 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 光场式时栅信号产生模块的硬件设计 | 第30-48页 |
| 3.1 总体方案 | 第30页 |
| 3.2 电源设计 | 第30-33页 |
| 3.2.1 数字部分电源设计 | 第31-32页 |
| 3.2.2 模拟部分电源设计 | 第32-33页 |
| 3.3 光场式时栅激励信号设计 | 第33-37页 |
| 3.3.1 DDS技术的正弦信号合成 | 第34-35页 |
| 3.3.2 D/A转换电路 | 第35-36页 |
| 3.3.3 低通滤波电路 | 第36-37页 |
| 3.4 交变光场信号产生的硬件设计 | 第37-44页 |
| 3.4.1 光源设计 | 第37-41页 |
| 3.4.2 驱动电路设计 | 第41-44页 |
| 3.5 PCB设计及硬件调试 | 第44-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-48页 |
| 4 光场式时栅信号采集模块的硬件设计 | 第48-58页 |
| 4.1 交变光场信号采集器件——光电池 | 第48-51页 |
| 4.1.1 光电池工作原理 | 第48-49页 |
| 4.1.2 光电池的特性 | 第49-50页 |
| 4.1.3 光电池的等效电路 | 第50-51页 |
| 4.2 交变光场信号采集电路设计 | 第51-53页 |
| 4.3 交变光场信号采集的外围电路设计 | 第53-55页 |
| 4.3.1 带通滤波电路 | 第53-54页 |
| 4.3.2 差动放大电路 | 第54页 |
| 4.3.3 过零比较电路 | 第54-55页 |
| 4.4 PCB的制作 | 第55-56页 |
| 4.5 本章小结 | 第56-58页 |
| 5 实验验证 | 第58-66页 |
| 5.1 实验平台的搭建 | 第58-59页 |
| 5.2 主要功能模块的实验验证 | 第59-63页 |
| 5.2.1 激励信号的获取 | 第59-60页 |
| 5.2.2 交变光场信号的采集 | 第60-62页 |
| 5.2.3 行波信号的生成 | 第62-63页 |
| 5.3 光场式时栅的性能测试 | 第63-65页 |
| 5.3.1 稳定性测试 | 第63-64页 |
| 5.3.2 精度测试 | 第64-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 总结与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 总结 | 第66-67页 |
| 6.2 展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-72页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 | 第72-73页 |
