1037265式單碼道線編碼器位移選秉銘DFS60B-S4EA00256碼道譯碼、校正原理仿真模型和影響光柵信號質量的因素,并完成了式光柵尺精度分析及誤差修正。主要的研究內容和創新點如下:分析現有式光柵尺編碼方式。將光刻工藝難度、刻劃效率作為編碼模型的邊界條件,闡述了編碼單值函數的特點,并針對該特點建立了編碼值間邏輯關系的數學模型。在此基礎上,依據數學模型運用二叉樹、回溯等搜索算法展開了編碼的研究工作。研究結果表明該方法在原理上可行,但在實際操作中,存在運算量大,海量存儲數據等致命缺點。本文創新性地提出了基于DBCS控制理論的編碼機制,該編碼機制以刻劃工藝難度、刻劃效率以及讀取效率為權值,以權值作為自變量的評價閾值函數,優化編碼序列,得到權值大（降低工藝難度、提高刻劃效率）的編碼序列。對于中小量程的式光柵尺,本文本著相關技術成熟、處理方法簡單等特點,創新性的提出了矩陣碼與偽隨機碼相結合的編碼機理,并開展下列研究:分析了矩陣碼道與精碼道邏輯關系,建立滿足讀數頭尺寸要求的矩陣碼道,依據矩陣碼道邏輯關系模型,建立偽隨機碼的優選機制（刻劃工藝簡單、刻劃效率高）編碼模型。針對上述兩種式光柵尺的編碼機制,開展了編碼原理的仿真。1)分析了基于DBCS控制理論的編碼機制,建立了非線性關系的單值編碼函數的譯碼模型。以實際光柵刻劃精度、安裝不平行誤差等為邊界條件,創新性地建立了一種基于接收光電器件像素點邏輯關系的校正模型。并開展了相應的碼道位置誤差修正模型的研究與驗證工作,實現了±1/4碼道周期的大范圍位置誤差校正。2)分析了基于矩陣碼與偽隨機碼結合算法的編碼機制,依據矩陣碼譯碼及偽隨機碼譯碼原理,建立了譯碼及校正模型,并對校正模型進行了仿真驗證,實現了±1/4精碼道周期范圍的位置誤差校正。分析了光源光強分布函數,并針對光強分布特點開展了基于毛玻璃“勻光”特性的理論分析、模擬仿真和試驗驗證,試驗結果表明旋轉的毛玻璃產生勻光效果。對增量碼道光柵副方程進行了理論分析,確立了以波長、柵距為參數的焦面求解模型,并依據焦深公式推導出主光柵與指示光柵間隙允差范圍。研究了影響莫爾條紋質量的各種因素,分析了各因素給測量結果帶來的影響,提出了一種實現提高莫爾條紋質量的處理方法。研究了光柵尺量精度的影響因素,并對其做定性和定量分析。運用激光雙頻干涉儀、激光自準直儀等輔助設備,對誤差標定過程中產生的阿貝誤差進行補償,運用人工神經網絡BP優化算法對誤差進行修正,建立了光柵尺誤差修正數學模型,實現了光柵尺測量修正誤差小于0.1μm。綜上所述,本文在對式光柵尺編碼機制構建方法的深入剖析的基礎上,從建立碼道,到翻譯碼道,再到校正碼道,探索出了兩種不同方式的編碼機制,即基于DBCS控制理論的新型編碼機制、矩陣碼與偽隨機碼合成編碼機制。并詳細分析了譯碼、校正原理,實現了大范圍位置誤差校正。分析了莫爾條紋質量的影響因素和光柵尺尺廣泛運用于醫學、軍事、制造等領域。傳統光柵尺運用光學技術將被測距離放大,利用差分電路轉換為脈沖信號,終輸出位置信息。隨著圖像識別技術及數據處理技術的發展,將圖像識別技術運用于光柵尺,尤其是式光柵尺,是一項新興的高科技技術,具有很大的發展前景。光柵尺具有斷電無需復位歸零、無累計誤差、高精度優點。本文研究的式光柵尺利用光學放大原理,將尺上的編碼放大,由FPGA控制高幀頻CMOS攝像頭拍攝經光學放大后的編碼圖像信息,再經過DSP解析碼信息,終轉化為位置信息。本文以自主研發的光柵尺為研究對象,以有效促進國內測量技術及光柵尺產業發展、提高光柵尺綜合性能為目的,主要有一下研究：首先,研究光柵尺的基本工作原理,建立開放式光柵尺初始實驗平臺,初步研究光柵尺的誤碼原理,驗證光柵尺的工作原理可行性。其次,使用solidworks構建封閉式光柵尺的結構模型,用非線性有限元軟件Abaqus對其進行動態仿真分析及優化設計,終獲取封閉式光柵尺。其三,考慮單純光柵尺測量速度的局限性,利用高冗余技術,結合光柵尺和增量光柵尺的各自優點,設計高冗余光柵尺,實現高速、高精度位置測量。后,在光學隔振臺上建立實驗,以超精密氣浮直線電機使用對象,分析單純封閉式光柵尺誤碼特征,獲取速度（不產生誤碼）,確定高冗余光柵尺的切換速度；驗證高冗余光柵尺的可行性,測試其測量能力極限。

1037265式單碼道線編碼器位移選秉銘DFS60B-S4EA00256密方法發展,人們對高精度的傳感器提出了越來越迫切的需求。式光柵尺是2005年出現在市場的一種新型線位移傳感器,相對于傳統的增量式光柵尺而言,它具有測量精度高、抗干擾性強、斷電后再工作無需回零點、無累計誤差、位置計算在讀數頭內完成等優點,因此,被廣泛使用在各種中高檔數控機床和精密測量設備當中。隨著式光柵尺的推廣與使用,為了方便用戶對設備上的光柵尺進行快速、便捷的信號檢測;與此同時,為了方便光柵尺生產商在研發階段對光柵尺產品的反復檢測與調試,以及在售后階段能方便得對產品進行有效的維護,這都需要一套完善的式光柵尺信號檢測平臺來進行實現。在國外,著名的光柵尺產商都會根據自身產品研發特定的檢測平臺,用于快速的推廣和便捷的維護自身式光柵尺產品;在國內,由于對式光柵尺的研究起步比較晚,目前還沒有類似系統。本文在結合國內外現有的式光柵尺檢測技術和當前式光柵尺產品需求的基礎上,深入的研究式光柵尺信號檢測的原理、常見故障的類型和診斷方法、誤差測量和補償方式,從而設計出一款式光柵尺信號檢測系統,該系統由采集卡和上位機組成,用于實現式光柵尺的在線信號檢測與修調、故障診斷、誤差的測量與補償等功能。首先研究了式光柵尺信號檢測的原理,確定信號檢測的方法,包括了增量信號和信號;同時研究了式光柵尺常見的故障類型及其診斷方式。設計了以STM32為核心控制器的信號采集卡,該采集卡配備有式信號采集模塊、增量信號采集模塊、激光干涉儀接口模塊、上位機接口模塊等。采集卡作為上位機和光柵尺之間的通訊橋梁,接受上位機的命令和參數,對光柵尺進行讀寫操作,并反饋到上位機中。當用于對式光柵尺進行誤差測量時,該采集卡可為激光干涉儀提供觸發信號。設計了信號檢測系統的上位機軟件,該軟件基于Qt環境,采用模塊化方式開發。包括有網絡協議模塊、產品信息與位置值采集模塊、故障診斷模塊、信號檢測模塊、光電參數修調模塊以及誤差測量與補償模塊,每個模塊都采用獨立封裝的方式,用戶可以根據實際的需求進行加載。上位機軟件的主要的功能是作為人機交互的界面,其根據與采集卡之間的通訊協議,向采集卡發送命令與參數,并從采集卡中獲取反饋信息,經過處理分析后實時得顯示在界面上。研究了式光柵尺測量誤差的補償方法。分析了影響式光柵尺精度的誤差因素,搭建起誤差檢測平臺,可實現對光柵尺的快速誤差測量;提出了誤差補償方法,并把補償數據寫入到光柵尺讀數頭中,終實現對式光柵尺測量誤差的快速、高效補償。運用本文的研究方法,完成了式光柵尺信號檢測系統的設計,實現了對式光柵尺在線的信號檢測與修調.