光柵尺的分辨率

光柵尺的脈沖寬度（脈沖周期）與光柵尺的分辨率（zui小步距）的關系

 

光柵尺的A/B輸出的波形常見是方波信號，A,B兩相相差90度相（1/4T），這樣，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zui小測量步距（光柵尺的分辨率），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。那么，光柵尺方波信號的zui小分辨率=脈沖寬度/(4xPPR)。

嚴格地講，方波zui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*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，后續電路可通過讀取波形相位的變化，用模數轉換電路來細分，5倍、10倍、20倍，甚至100倍以上，分好后再以方波波形輸出（PPR）。分頻的倍數實際是有限制的，首先，模數轉換有時間響應問題，模數轉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，響應與度就有問題；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速度與分辨度。