（论文  字数：9370 页数：21）摘要：机械量的测量包括尺寸、位移、力、重量、转矩、速度和振动等机械量的测量。机械量测量的检测原理有机械的、光学的、电气的多种，在生产过程中使用较多的是采用电测原理。这类测量的特点是能够进行连续测量，信号处理比较简单，响应快，测量范围宽，对被测状态的影响小等。在机械量测量仪表中，传感器作为机电转换部件，其性能对仪表有很大影响。机械量测量仪表一般由传感器、测量电路、指示（或记录）器和辅助电源组成。本设计就是围绕机械位移的测量来设计一个靠光电式传感器完成测量的装置。位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量，位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔 传感器来检测，大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高（目前分辨率最高的可达到纳米 级）、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。设计的主要内容就是微位移测量系统及光栅式传感器。本文介绍了位移传感器的种类，常用位移传感器计量光栅的测量原理，信号处理和具体应用，对四倍频专用集成电路QA740210做了简单介绍。

关键词：位移,计量光栅,莫尔条纹,辨向,细分,加/减计数器,89C2051单片机,实时性

目 录
一 微位移测量装置……………………………………………1
微位移测量仪器结构………………………………………1
（一）信号调理的目的…………………………………1
（二）信号调理的原理…………………………………2
（三）信号调理的实现电路……………………………3
二 光栅传感器的设计…………………………………………3
(一)光栅传感器的优缺点………………………………4
（二）光栅式传感器的原理……………………………４
(三) 光栅式传感器的种类……………………………6
（四）专用集成电路……………………………………７
（五）设计应用…………………………………………9
三 位移测量的设计应用………………………………………10
（一）AD598信号调理器的基本特点…………………10
（二）基于AD598芯片的信号调理电路……………11
心得体会………………………………………………………13
参考文献………………………………………………………15

一 位移测量装置
随着科学技术的发展，测试工作量的不断加大，测试任务也越来越复杂，对测量的准确度要求越来越高。多年来，我国精密测量技术和仪器经历了许多变革，从最早得到广泛应用的机械仪表，到后来发展的光学、电学仪表，以及采用微处理器做成的智能仪表；从静态测试到动态测试以及由计算机数字控制（CNC）的多参数自动测试。由此可见，新的测试技术总是随着电子技术的飞速发展以及计算机科学技术的应用不断地更新换代。