光栅信号细分

细分的目的与基本关系

光栅传感器利用莫尔条纹计数测量位移。莫尔条纹每变化一个周期，对应光栅移动一个栅距 W。若一个周期只输出一个计数脉冲，则脉冲当量（每个脉冲代表的位移）等于 W，分辨力受栅距限制。细分（电子学中又称测微）就是在莫尔条纹变化一个周期时输出 N 个脉冲，使脉冲当量降为 W/N，从而在不减小栅距的前提下提高位移分辨力。细分的前提是光栅栅距合适，细分只提高读数分辨力，不改变栅距本身。

直接细分（位置细分）

直接细分又称位置细分，是在莫尔条纹的一个周期内，沿条纹移动方向依次放置多个光电元件，利用各元件接收到的条纹光强相位差产生多个计数脉冲。常用细分数为 4：用 4 个依次相距的光电元件，在莫尔条纹一个周期内产生 4 个计数脉冲，即四细分。

其优点是：对莫尔条纹信号波形要求不严格，电路简单，适用于静态和动态测量系统。缺点是：光电元件安放困难，细分倍数不能太高。

四细分的信号处理

四细分中，4 路光电元件输出的正弦信号相位互差，经整形后得到 4 路方波，再经脉冲形成电路得到 4 路脉冲波，最终在计数通道 H 中合成计数脉冲。由于 4 路信号在一个莫尔条纹周期内依次产生脉冲，H 通道的脉冲密度显著高于单路信号，从而把脉冲当量减小到 W/4。

细分方法总类

课件给出的细分方法总类包括位置细分（直接细分）、电桥细分及电阻链细分。位置细分依靠多个光电元件的空间位置差直接获得多相信号；电桥细分和电阻链细分则属于对已获得的多相信号进行电子学处理以进一步增加每周期脉冲数的方法。