实时补偿算法提高莫尔条纹信号细分精度

莫尔条纹信号相位误差补偿是光栅测量领域中的关键技术，特别是在精密工程和光学仪器中，其准确性直接影响到系统的整体性能。本文主要关注的是当莫尔条纹信号不正交时，如何通过正切法细分导致的精度问题。正切法细分依赖于信号的正交性，当信号之间存在相位滞后误差时，会导致测量结果出现显著的误差。 作者吕孟军、郭琪和吕印晓提出了一个全新的算法，该算法旨在实时补偿这种相位滞后误差。首先，他们分析了相位不正交对细分精度的具体影响，指出这会导致信号处理的不准确，从而影响位移检测的精度。他们发现，关键在于对信号过零点的精确采样，通过这个步骤，可以计算出余弦信号的相位滞后角度，进而调整实际的相位计算公式。 在补偿过程中，算法特别考虑了信号的极性和幅值信息，将其划分为多个相位段进行分段补偿。这样做的目的是根据信号的不同特性，定制最适合的补偿策略，以提高补偿效果。影响算法实现的因素包括信号的频率、幅度变化以及补偿参数的选择等，都需要在实践中精细调优。 通过仿真实验，研究者验证了这一算法的有效性。结果显示，该方法能够有效地实时补偿相位滞后误差，显著降低了信号相位不正交对细分精度的影响。具体来说，使用新算法后，细分误差降低到了未补偿误差的10%，极大地提升了莫尔条纹信号的细分精度和位移检测的准确性。 本文的研究对于提升精密光栅设备的测量精度具有重要意义，尤其是在航空航天、精密机械等领域，高精度的位移测量是必不可少的。关键词包括莫尔条纹、细分、相位补偿，表明了研究的核心内容和应用背景。整个算法的设计和实验结果证明了它在实际应用中的实用价值。