基于单片机的光栅测试系统的硬件设计和实现

刘工在呢

摘要:光栅移动经过光电传感器时产生两路相位相差90°的脉冲信号,根据这一原理，对
这两路信号进行相位处理并进行比较,判断自行生产的光栅的质量.文章介绍了测试系统的设
计,笔者制作出光栅自动测试系统.经测试达到光栅测试自动化的预期效果.系统以MCS-51
单片机作为核心器件，使得系统结构简单.紧凑，并有良好的性能.
关键词:光栅;测试仪;单片机;步进电机;串口通信
为了提高宽幅彩色喷墨绘图机喷头的准确定
- k' l0 s# C& L" @1 K5 l位及喷头喷墨时间的有效控制，在此摒弃以往的用
齿轮和传输带进行控制的方法，而采用透射式直线
. h  A6 U: _! G9 M光栅作为自行研制的宽幅彩色喷墨绘图机的喷头
位置的反馈元件,因此所选用光栅的质量问题是-
个无法回避的关键技术问题.为此,根据实际情况
+ B3 M7 l! y4 m提出了光栅质量的性能指标,并依据这个指标研制
) c$ ]7 U8 a: g+ q' p8 F光栅.为了确保自行生产光栅的质量，研制出透射
& H4 f- D: x- V式光栅自动测试系统,用于测试光栅黑白栅条纹的
% S! g7 X" m0 {/ b! X分布均匀性.文章主要从硬件方面提出了光栅测试
* M  P' f- I& c1 s0 A系统的系统结构的设计和实现.
. v3 V* E% I' f1设计思想
4 }# v# s! b' V$ [3 t4 Y( v! a透射式光栅自动测试系统主要用于检测自行
: y% [. c: a' \( b9 Y+ A, @7 d生产的直线光栅的质量.为此,根据实际需要提出
' A4 P4 \2 f! ^! ~测试系统的性能指标:光栅的长度:0<L<5 m，
单向测试;测试速度，20 mm/s≤小车速度<500
9 j# @! ^5 ~! g- g$ Jmm/s;测试数据可输出;光栅分辨率为180 dpi，
5 k6 H. f7 U3 n: K  I360 dpi;检测精度(低速时是1 ‰;高速时是1
  F  M) o4 q* @6 h%).
基于上面的指标，我们设计出相应的测试方
# I4 D2 W) a; u  x法:将要测试光栅的-端固定在可沿导轨滑动的小
车上，同时在导轨上安装一光电编码器，然后让小
车在限定速度范围内以某一速度做单向运动，当光
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透射式光栅自动测试系统主要用于检测自行生产的直线光栅的质量