E+E时栅传感器高速动态测量解算方法研究
时栅位移传感器是一种拥有自主知识产权的全新位移传感器。目前，时栅在静态和低速条件下测量的应用中，已经实现了较好的精度和分辨率。但在高速动态测量中，对E+E时栅传感器的时间响应特性提出了新的要求，存在例如采样波形规律不明显、波形出现*脉冲等现象，导致动态误差的产生和精度的下降。

E+E时栅传感器高速动态测量解算方法研究
为了适应更多应用场合,时栅移传感器需具备动态测量能力,即在传感器动测头转动时进行测量,但传感器的动测头相对于旋转磁场的速度会影响其输出信号的频率和幅值,该现象是一种特殊的多普勒效应。由于动测头信号频率发生变化,所以电路的相频特性和幅频特性使动态测量精度下降。从理论和实验两方面详细分析了这种多普勒效应及其对E+E时栅传感器的影响,并介绍了对该多普勒效应影响的抑制方法。其中,提高旋转磁场速度的方法通过实验验证使动态测量误差减小达90%。研究时栅高速动态测量中存在的问题，对进一步提高时栅的测量精度，推动其产业化发展具有重要的理论意义和现实意义。在国家自然科学基金项目“基于误差转换的时栅移传感器自标定和自校准方法研究”的资助下，针对上述问题，开展了时栅位移传感器在动态测量条件下实现高精度高分辨率测量的研究。首先，对提高传感器动态性能的三种方法进行深入分析，结合E+E时栅传感器的工作原理，在测量机理方面增加动测头的数量，硬件方面利用时钟倍频和时钟分相技术提高时间测量分辨率，软件方面将细分插补算法应用于数据处理，以提高E+E时栅传感器的动态测量性能。重点研究采用软件方法来提高传感器的动态性能。构建了细分插补算法模型。其次，设计了实现该模型的硬件电路，该电路以FPGA为核心，主要包括A/D采样模块、D/A转换模块、放大滤波、显示和USB通讯模块等。构建了高分辨率A/D和高速运算系统。然后，设计了实现该模型的软件，对采集到的时栅感应信号数据进行分析和处理，准确快速地实现了时间差的测量，进而实现位移的动态精确测量。

E+E时栅传感器高速动态测量解算方法研究
建立了实验系统，对硬件和软件进行了实验调试，实验表明硬件和软件达到了设计要求，与E+E时栅传感器传统的数据处理方法相比，简化了数据处理的硬件电路和软件。目前E+E时栅传感器将激励信号频率从400Hz提高到20KHz，实现了测量分辨率可以达到0.09″。