四、軟件設計根據(jù)硬件電路和系統(tǒng)功能要求，我們設計了軟件程序，由于采用了溫度誤差修正子程序，可使檢測的精度得到**提高。光柵傳感器是光機電一體化結(jié)構(gòu)，光柵尺是由玻璃制做，外殼是由型鋁材料。當環(huán)境溫度變化時，必然會引起結(jié)構(gòu)尺寸改變導致光柵柵距的變化，帶來檢測誤差。設定環(huán)境溫度為20℃時為檢測標準值，與標準值比較測出溫度變化時帶來的位移誤差值，即時測出位移誤差一溫度特殊性性曲線，由特性曲線擬合出誤差一溫度方程式，作為軟件溫度誤差修正的基礎。本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，軟件編制簡潔，緊湊合理。光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位。吳江區(qū)通用光柵尺選擇

（1）光柵傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時應關閉電源后進行。（2）盡可能外加保護罩，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴格防止任何異物進入光柵傳感器殼體內(nèi)部。（3）定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動。（4）為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。（5） 為保證光柵傳感器使用的可靠性，可每隔一定時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。姑蘇區(qū)新款光柵尺維保為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。

光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應用于數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。例如，在數(shù)控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償?shù)毒叩倪\動誤差的作用。光柵尺按照制造方法和光學原理的不同，分為透射光柵和反射光柵。

光柵主要有：狹縫光柵和柱鏡光柵兩類，狹縫光柵即線型光柵是**早較為成熟的光柵，其成像原理為***成像的原理。 因這種光柵比較容易制作，技術(shù)難度不大，所以在十幾年前就有制作非常優(yōu)美的大幅狹縫光柵立體燈箱廣告出現(xiàn)。現(xiàn)今一些立體制作公司仍樂于用狹縫光柵立體燈箱參與展覽，效果是不錯，但狹縫光柵立體燈箱有以下缺陷：透光率*20%～30%，不環(huán)保，不節(jié)能，照明燈多耗能大，發(fā)熱大，室外亮度不夠，*適用于室內(nèi)。柱鏡光柵種類繁多主要有板材和模材兩大類，其成像原理為弧面透鏡折射反射成像原理。柱鏡光柵潛力較大，室內(nèi)外打不打燈都可使用，市場普及率正不斷擴大。光柵膜材曾一度因具有價格競爭力而風靡過一陣，但由于柱鏡光柵板價格的逐步下降，以及膜材需要粘貼及技術(shù)還有待提高的原因使其競爭力未顯突出。光柵尺傳感器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵尺傳感器即失效了。

勻排性由光柵方程d（sinα±sinβ）=mλ可知，在衍射角不太大的情況下（如在一級光譜內(nèi)，靠近光譜法線區(qū)域時），不同波長光譜線的位置基本上與其波長值成比例。因此，光柵光譜中的各個波長譜線排列比較均勻，并隨著波長值線性增加或減少，相應的光柵光譜線的位置（如離光柵法線的距離）也線性變化。在棱鏡光譜中，由于不同波長的光線受到不同程度的折射而被色散。而棱鏡材料對不同波長的折射率變化是不與波長成線性的。棱鏡材料在短波方向的折射率的變化要比長波區(qū)的變化大得多。因此，棱鏡光譜中的譜線排列情況是不均勻的。在短波區(qū)，因dn/dλ大，譜線排列非常稀疏，而在長波區(qū)，則因dn/dλ小，譜線排列非常稠密。所以，同樣大小的波長差值，相應的譜線之間的距離，短波處要大于長波處。因此，我們說棱鏡在紫外區(qū)的色散要比可見、近紅外區(qū)的色散大。所以，有些紫外可見分光光度計（特別是***紫外可見分光光度計）都用石英棱鏡作前置單色器，就是這個道理。光柵測量位移的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標準尺子對位稱量進行測量。姑蘇區(qū)新款光柵尺維保

這種條紋稱為“莫爾條紋” (圖2所示)。嚴格地說，莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。吳江區(qū)通用光柵尺選擇

三、單片機與接口電路為實現(xiàn)可逆計數(shù)和提高測量速度，系統(tǒng)采用了193可逆計數(shù)器。假設工作平臺運行速度為v，光柵傳感器柵距為d，細分數(shù)為N，則計數(shù)脈沖的頻率為：(2) 若v=1m/s,d=20μm,N=20，則f=1MHz，對應計數(shù)時間間隔為1，顯然對于8031單片機系統(tǒng)的響應為2μs是不能勝任的。經(jīng)可逆計數(shù)器分頻后，可**地提高測量速度。由于193是4位二進制輸出，為與單片機接口，把兩片193采用了級聯(lián)的方式，這樣**多可計255個脈沖，若再來脈沖，進位端或借位端將輸出一個脈沖送到單片機T0、T1端計數(shù)，保證送到8031的信號不丟失。吳江區(qū)通用光柵尺選擇

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