光柵尺的步距、四倍頻

增量型光柵尺是由很多光柵刻線組成的，刻線的密度決定了這個增量型光柵尺的分辨率，也就是可以分辨讀取的*小變化位移值。代表光柵尺的分辨率的參數(shù)是分辨率，例如50線, A，B每毫米各輸出50個脈沖，分辨率就是20微米。那么這個光柵尺位移的*小變化量是多少微米呢？就是20微米嗎？

光柵尺A/B相輸出的波形是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號，A與B相差1/4T周期90度相位；在0度相位角，90度，180度，270度相位角,這四個位置有上升沿和下降沿，這樣,實際上在1/4T方波周期就可以有位移變化的判斷，這樣1/4的T周期就是*小測量步距，通過電路對于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR讀取位移的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷，也可以用邏輯來做，0代表低，1代表高，A/B兩相在一個周期內(nèi)變化是0 0，0 1，1 1，1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻，還可以判斷位移方向。

這樣50線（20微米/脈沖）的光柵尺的分辨率可以達到5微米。正向移動時，A相信號比B相信號超前90度；反之，B相比A相超前90度。

嚴(yán)格地講，方波*高只能做4倍頻，雖然有人用時差法可以分的更細，但那基本不是增量光柵尺推薦的，更高的分頻要用增量脈沖信號是SIN/COS類正余弦的信號來做，后續(xù)電路可通過讀取波形相位的變化，用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來細分，5倍、10倍、20倍，甚至100倍以上，分好后再以方波波形輸出（PPR）。分頻的倍數(shù)實際是有限制的，首先，模數(shù)轉(zhuǎn)換有時間響應(yīng)問題，模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度與分辨的**度是一對矛盾，不可能無限細分，分的過細，響應(yīng)與精準(zhǔn)度就有問題；其次，原光柵尺的刻線精度，輸出的類正余弦信號本身一致性、波形**度是有限的，分的過細，只會把原來碼盤的誤差暴露得更明顯，而帶來誤差。細分做起來容易，但要做好卻很難，其一方面取決于原始碼盤的刻線精度與輸出波形**度，另一方面取決于細分電路的響應(yīng)速度與分辨精準(zhǔn)度。例如，德國的工業(yè)編碼器，推薦的*佳細分是20倍，更高的細分是其推薦的精度更高的光柵尺，但移動的速度是很低的。

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