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。(2)該基座通過銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內。張家港直銷光柵尺產(chǎn)品介紹

**早的光柵是1821年由德國科學家J.夫瑯和費用細金屬絲密排地繞在兩平行細螺絲上制成的。因形如柵欄，故名為“光柵”。現(xiàn)代光柵是用精密的刻劃機在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光柵是光柵攝譜儀的**組成部分，其種類很多。按所用光是透射還是反射分為透射光柵、反射光柵。反射光柵使用較為***；按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵、正交光柵、相光柵、閃耀光柵、階梯光柵等。分光原理由光柵方程可知，對于相同的光譜級數(shù)m，以同樣的入射角α投射到光柵上的不同波長λ1、λ2、λ3……組成的混合光，每種波長產(chǎn)生的干涉極大都位于不同的角度位置；即不同波長的衍射光以不同的衍射角β出射。這就說明，對于給定的光柵，不同波長的同一級主級大或次級大（構成同一級光柵光譜中的不同波長譜線）都不重合，而是按波長的次序順序排列，形成一系列分立的譜線。這樣，混合在一起入射的各種不同波長的復合光，經(jīng)光柵衍射后彼此被分開。這就是衍射光柵的分光原理。 [1]張家港直銷光柵尺產(chǎn)品介紹高分辨率的光柵尺一般造價較貴，且制造困難。

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。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還有待提高的原因使其競爭力未顯突出。

本系統(tǒng)長度比較大可測幾米（由光柵實際長度決定），**小分辨率為μm級，需要7個顯示數(shù)據(jù)。正向運行時不顯示符號，反向運行時需顯示"-"號，所以連同符號位，共需8個顯示塊。為了符全人們應用習慣，顯示塊選用共陰極LED。為實現(xiàn)測量系統(tǒng)的智能化，設置了一個2×8方式鍵盤矩陣，其中包括0～9共10個數(shù)字鍵和6個功能鍵：L/A長度/角度轉稱功能鍵；+/-符號轉換功能鍵；ΔT溫度誤差修正功能鍵；EXE執(zhí)行鍵；ENT預置鍵CE（清零鍵）。鍵盤、顯示器與單片機之間通過一個接口芯片8155來連接。其中，8155的PA口設置轔基本輸出方式，作為8位LED顯示的段碼線；PB口設為輸出方式，作為8位LED的位選線；PC口設為輸入方式，作為鍵盤的行掃描線。PB口俠選線每次選通1位顯示，每次顯示1ms，由于人眼視覺惰性，可產(chǎn)生8位顯示塊同時顯示現(xiàn)象。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尺傳感器殼體內部。

由于從前置電路74LS54出來的脈沖經(jīng)過2片193分頻后，直接進入8031的*為大于255的"大"數(shù)，而小于255的"小"數(shù)是由兩片193輸出通過I/O接口輸入到8031內部處理，這個I/O接口芯片是通過擴展一片8255實現(xiàn)的。其中，8255PB口設為基本輸入方式，PB0-PB3作為1#193輸入，PB4～PB7作為2#193輸入。PA口、PC口的低位設為輸出，作為系統(tǒng)并行BCD碼輸出。由于8031單片機無內ROM，應外擴展一片2732（4k EPROM）。只用PSEN片選，不必增加地址譯碼。為鎖存8031P0口輸入的地址信號，在8031和2732之間需加一片74LS373地址鎖存器。如果不能達到這個要求，則需設計加工一件光柵尺基座。張家港直銷光柵尺產(chǎn)品介紹

這樣就把對光柵柵距的測量轉換為對莫爾條紋個數(shù)的測量。張家港直銷光柵尺產(chǎn)品介紹

W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。莫爾條紋具有以下特征：(1)莫爾條紋的變化規(guī)律兩片光柵相對移過一個柵距，莫爾條紋移過一個條紋距離。由于光的衍射與干涉作用，莫爾條紋的變化規(guī)律近似正(余)弦函數(shù)，變化周期數(shù)與光柵相對位移的柵距數(shù)同步。(2)放大作用在兩光柵柵線夾角較小的情況下，莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω、柵線角θ之間有下列關系。式中，θ的單位為rad，W的單位為mm。由于傾角很小，sinθ很小，則W=ω /θ若ω =0．01mm，θ=0.01rad，則上式可得W=1，即光柵放大了100倍。張家港直銷光柵尺產(chǎn)品介紹

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