基于二维细分技术的时栅信号处理系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2015年第5期北京时间：

作者：王淑娴,彭东林,高忠华,周金钢,刘世友

摘要：为了提高时栅位移传感器的动态性能及测量精度,提出了一种基于FPGA和二维细分技术的时栅位移传感器信号处理系统；利用二维细分技术对插补脉冲进行倍频处理,降低了对插补脉冲频率的要求,通过倍频后的高频脉冲插补时栅感应信号和参考信号之间的相位差完成了时栅角位移的测量,提高测量精度；该系统在FPGA内基于NiosII软核完成数据的采集和处理,简化了系统,并加入自定义指令提高了数据处理效率；实验表明,采用该系统后,时栅位移传感器在960 MHz插补脉冲下测量误差峰峰值为±1.3″,实现了时栅的高精度角位移测量。

关键词：时栅位移传感器;信号处理;FPGA;二维细分

基金资助：国家自然科学基金(51127001);国家“863”计划(2012AA041200);重庆科委(kfB7003)重庆理工大学研究生创新基金(YCX2013206、YCX2014224)。