15七月2025《光電檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》第9章位移量檢測(cè)目錄9.1激光干涉位移檢測(cè)

激光干涉原理、激光干涉儀9.2光柵線(xiàn)位移檢測(cè)

光柵尺、光源和光強(qiáng)調(diào)制、前置放大器9.3光柵角位移檢測(cè)

編碼器、讀數(shù)和細(xì)分、狹縫及光電信號(hào)、編碼器誤差9.4軸向位移測(cè)量9.5激光測(cè)距

脈沖法、相位法、典型測(cè)距儀①描述光電式模數(shù)傳感器應(yīng)用于位移量檢測(cè)的基本原理和方法；②比較各種位移量檢測(cè)方法的特點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和單元模塊的分步驟設(shè)計(jì)；③分析影響測(cè)量系統(tǒng)精度的因素，對(duì)實(shí)現(xiàn)基本測(cè)量原理的各部分元件進(jìn)行合理地選擇。第九章位移量檢測(cè)教學(xué)要求第9章位移量檢測(cè)直線(xiàn)位移角位移磁電式（如磁柵傳感器）電磁式（如感應(yīng)同步傳感器）光電式（如光柵傳感器）位移量轉(zhuǎn)換原理一、激光干涉位移檢測(cè)楊氏雙縫干涉光的干涉？光的干涉：兩列或兩列以上的光波在空間相遇時(shí)發(fā)生疊加，在某些區(qū)域總加強(qiáng)，在另外一些區(qū)域總減弱，從而出現(xiàn)亮暗條紋的現(xiàn)象叫做光的干涉。相干條件：兩列光波的頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向一致的相干光才能產(chǎn)生光的干涉。為了獲得可觀(guān)察到干涉現(xiàn)象的相干光波，相關(guān)光學(xué)器件及干涉儀如邁克爾遜干涉儀隨后相繼出現(xiàn)。20世紀(jì)60年代的激光的發(fā)明，光的干涉得到了前所未有的應(yīng)用。邁克爾遜干涉儀邁克爾遜干涉原理邁克爾遜干涉儀第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)兩光波振動(dòng)方向相同兩光波頻率相同初位相差恒定或兩光波動(dòng)位移相同光強(qiáng)差不太大1、激光干涉原理兩光波相干的條件：光強(qiáng)最大值條件：即干涉光強(qiáng)最大值：

干涉場(chǎng)合成光強(qiáng)：干涉條紋的質(zhì)量直接到信息的后續(xù)采集與處理精度，進(jìn)而影響最終檢測(cè)精度。第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)即干涉光強(qiáng)與光程差關(guān)系干涉光強(qiáng)最小值：干涉條紋的數(shù)目與光程差成正比，即：光強(qiáng)最小值條件：兩相干光的光強(qiáng)相等時(shí)

對(duì)比度-最亮條紋與最暗條紋的光強(qiáng)反差程度。第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)相干光的強(qiáng)度當(dāng)兩束光光強(qiáng)相等時(shí)，對(duì)比度最好，差值大，對(duì)比度越差，應(yīng)盡量調(diào)整兩束光強(qiáng)相等。光斑尺寸越接近點(diǎn)光源，疊加起來(lái)?xiàng)l紋越清晰，對(duì)比度越好。光源單色性光源的單色性越好，干涉條紋的對(duì)比度越好，可以采用激光作為干涉儀光源。偏振的變化偏振方向和大小不同會(huì)破壞了相干條紋，降低對(duì)比度，使條紋模糊不清。比度越好，有用電信號(hào)越強(qiáng)，直流零漂越不明顯，抗干擾能力越強(qiáng)。影響對(duì)比度的因素有以下幾點(diǎn)：條紋對(duì)比度I0

2

-2

4

-4

4I1襯比度差(K

<1)襯比度好(K=1)IImaxImin0

2

-2

4

-4

相干光的強(qiáng)度第9章位移量檢測(cè)簡(jiǎn)介xI合成光強(qiáng)0N

x+1L0M0L-1NS1d/2S2RD光源寬度為b0b0/2L

MN

0M0N0LI非相干疊加+1L

1N光斑尺寸：當(dāng)光源寬度b增大到某個(gè)寬度b0時(shí)，干涉條紋剛好消失。第9章位移量檢測(cè)簡(jiǎn)介光源為非單色光可發(fā)生干涉不能發(fā)生干涉能發(fā)生干涉的最大波程差叫相干長(zhǎng)度。波列長(zhǎng)L=

c第9章位移量檢測(cè)簡(jiǎn)介實(shí)際使用的單色光源都有一定的光譜寬度ΔλΔλ范圍內(nèi)的每條譜線(xiàn)都各自形成一組干涉條紋，且除零級(jí)以外，相互有偏移，各組條紋重疊的結(jié)果使條紋可見(jiàn)度下降。線(xiàn)寬對(duì)干涉條紋的影響

0II0

-(

/2)合成光強(qiáng)x1234560123450I

+(

/2)第9章位移量檢測(cè)簡(jiǎn)介普通單色光：激光：（實(shí)際上，一般為10-1101m）（理想情況）第9章位移量檢測(cè)簡(jiǎn)介振動(dòng)方向相同振動(dòng)頻率相同相位差保持恒定光程差不太大光強(qiáng)差不太大注：光程差不能太大，否則由同一波列分成的兩個(gè)波列不能相遇第9章位移量檢測(cè)簡(jiǎn)介光的干涉條件？激光干涉儀激光干涉儀(laserinterferometer)以激光波長(zhǎng)為已知長(zhǎng)度，對(duì)被測(cè)長(zhǎng)度進(jìn)行度量的儀器。主要以邁克爾遜干涉儀為主，配以激光器（比如氦氖激光器）為光源，提取干涉條紋，由光電傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)放大、整形后輸入到計(jì)數(shù)器進(jìn)行換算，完成測(cè)量。一般組成穩(wěn)頻激光光源照明光學(xué)系統(tǒng)干涉光學(xué)系統(tǒng)安置被測(cè)件及光學(xué)系統(tǒng)的基座、工作臺(tái)及傳動(dòng)裝置接收光學(xué)系統(tǒng)電子信號(hào)處理系統(tǒng)（含干涉條紋信號(hào)的自動(dòng)處理等）激光干涉儀(laserinterferometer)測(cè)量原理激光干涉儀(laserinterferometer)測(cè)量原理邁克爾遜干涉原理邁克爾遜干涉儀第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)單頻激光干涉儀：?jiǎn)我活l率的光直流輸出信號(hào)雙頻激光干涉儀：激光加磁場(chǎng)形成兩個(gè)相反方向的圓偏振光交流輸出信號(hào)第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)單頻單路激光干涉儀：光路所通過(guò)的光束是單一的一束光，往返光路不重合。單頻雙路激光干涉儀：光路所通過(guò)光束是往返兩束光，往返光路重合。第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)單頻單路干涉儀原理

單頻單路激光干涉儀：

單頻單路激光干涉儀激光干涉位移測(cè)量系統(tǒng)氦氖激光器邁克爾遜干涉光學(xué)系統(tǒng)硅光敏晶體管信號(hào)處理放大整形脈沖計(jì)數(shù)結(jié)果顯示第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)單頻雙路干涉儀原理

單頻雙路干涉儀原理：光程差：第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)干涉條紋頻率：測(cè)量頭移動(dòng)速度量化單位（分辨率）影響干涉條紋頻率的因素：干涉條紋的頻率上限受光電器件和電子計(jì)數(shù)器的頻率響應(yīng)的限制。提高干涉條紋上限頻率達(dá)到提高測(cè)量精度的目的，可以采取的措施有哪些？要判斷所測(cè)量的位移的方向怎么實(shí)現(xiàn)？v：測(cè)量頭移動(dòng)速度；f：條紋的變化頻率；q：量化單位。

兩路相位差為的激光干涉信號(hào)分別輸入到光電接收器上，輸出的光電信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大器，放大整形電路和4倍頻（或稱(chēng)細(xì)分）電路后，變換為4列矩形波輸出。這些矩形經(jīng)過(guò)方向判別電路以后，按照測(cè)量頭的移動(dòng)方向，獲得加減指令電壓和計(jì)數(shù)脈沖，最后顯示結(jié)果。當(dāng)測(cè)量頭朝t（+）方向移動(dòng)時(shí)，輸出計(jì)數(shù)脈沖為1，2，3，4；當(dāng)測(cè)量頭朝t（-）方向移動(dòng)時(shí)，輸出計(jì)數(shù)脈沖為4，3，2，1。第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)a）沒(méi)被分裂的增益曲線(xiàn)b）加磁場(chǎng)后被分裂的增益曲線(xiàn)

雙頻激光干涉儀將激光器放在軸向直流磁場(chǎng)中，由于直流磁場(chǎng)作用，引起激光器增益介質(zhì)譜線(xiàn)發(fā)生塞曼（Zeemen）效應(yīng)，把原來(lái)的光譜線(xiàn)分成為兩個(gè)相反方向的圓偏振光，即左、右旋偏振光。增益頻率特性第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)雙頻激光干涉儀

激光技術(shù)

光外差技術(shù)光外差檢測(cè)原理？四分之一波片嘗試總結(jié)其工作過(guò)程。四分之一波片第9章位移量檢測(cè)一、激光干涉位移檢測(cè)雙頻激光干涉儀原理圖優(yōu)點(diǎn)，交流系統(tǒng)而不是直流系統(tǒng)，可以根本上解決影響干涉儀可靠性的直流漂移問(wèn)題。

另外，空氣湍流干擾使激光光束偏移或使其波前扭曲，是造成激光干涉儀性能不穩(wěn)的普遍原因。雙頻干涉儀抗振性強(qiáng)，不需預(yù)熱，不怕空氣湍流干擾。

目前，采用雙頻激光干涉儀可使測(cè)量速度達(dá)每秒300mm，最大量程可達(dá)60m以上。

光程差與相位關(guān)系：干涉條紋變化規(guī)律：四分之一波片四分之一波片第9章位移量檢測(cè)內(nèi)容總結(jié)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)長(zhǎng)光柵：用于長(zhǎng)度計(jì)量和控制計(jì)量光柵圓光柵：用于角度計(jì)量和控制光柵位移傳感器是?！獢?shù)傳感器的一種，用光柵產(chǎn)生的莫爾條紋來(lái)實(shí)現(xiàn)位移量變成光學(xué)條紋信號(hào)?？膳c數(shù)字計(jì)算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制和數(shù)字測(cè)量技術(shù)?？捎脕?lái)測(cè)量長(zhǎng)度、角度、振動(dòng)和應(yīng)變分布，還可以作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的反饋信號(hào)來(lái)校正系統(tǒng)誤差。廣泛應(yīng)用于測(cè)長(zhǎng)、測(cè)角和數(shù)控機(jī)床中。光柵位移傳感器簡(jiǎn)介五、莫爾條紋在鍍膜玻璃上均勻刻制許多有明暗相間、等間距分布的細(xì)小條紋（又稱(chēng)為刻線(xiàn)），這就是光柵。按檢測(cè)位移性質(zhì)長(zhǎng)光柵：用于長(zhǎng)度或直線(xiàn)位移的測(cè)量，刻線(xiàn)相互平行。圓光柵：用來(lái)測(cè)量角度或角位移，在圓盤(pán)上刻線(xiàn)。按光源照射方法透射光柵反射光柵按制造光柵材料玻璃光柵金屬光柵a）刻劃光柵b）光刻光柵光柵結(jié)構(gòu)五、莫爾條紋當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí)，在與刻線(xiàn)大致垂直的方向上。將看到明暗相間的粗條紋，這就是莫爾條紋。由粗光柵形成的莫爾條紋原理圖五、莫爾條紋莫爾條紋的幾何量

條紋寬度W與柵距d交角的關(guān)系為：注：應(yīng)是主光柵隨工作臺(tái)動(dòng)主光柵（隨工作臺(tái)動(dòng)）指示光柵（固定）莫爾條紋移動(dòng)均勻刻線(xiàn)夾角明暗相間條紋五、莫爾條紋兩塊光柵每相對(duì)移動(dòng)一個(gè)柵距，莫爾條紋變化一個(gè)周期，測(cè)量條紋變化的周期數(shù)，用柵距乘以條紋周期就可以計(jì)算出位移量。光柵在機(jī)床上的安裝位置（2個(gè)自由度）二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)光柵在機(jī)床上的安裝位置（3個(gè)自由度）數(shù)顯表二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)3自由度光柵數(shù)顯表二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)3自由度光柵數(shù)顯表二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)由三大部分組成：光源和透鏡光柵副(主光柵和指示光柵)光電接收元件光柵傳感器組成二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)1、光柵位移傳感器（光柵尺）的光電讀數(shù)頭莫爾條紋信號(hào)檢取結(jié)構(gòu)1—光源

2—聚光鏡

3—主光柵

4—指示光柵

5—透鏡

6—遮光板

7—狹縫

8—光電器件二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)光柵位移及遮光

光柵位移及遮光第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)光柵輸出信號(hào)波形理想的條紋信號(hào)實(shí)際的條紋信號(hào)光電信號(hào)第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)光電信號(hào)漂移變化影響調(diào)制系數(shù)的因素有光源亮度變化，光柵均勻性誤差，接收窗口寬度。調(diào)制系數(shù)隨狹縫相對(duì)寬度增大而減?。华M縫相對(duì)寬度減小而增大。但是，當(dāng)狹縫相對(duì)寬度進(jìn)一步減小時(shí)，入射到光電器件的光通量將減小，使輸出信號(hào)幅值顯著下降。調(diào)制系數(shù)：用來(lái)衡量光電信號(hào)的質(zhì)量，調(diào)質(zhì)系數(shù)m表示為第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光源的要求；外形尺寸適應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求；光源效率高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好；更換光源時(shí)離散性??；供電電路簡(jiǎn)單，對(duì)其他電路干擾小。光源強(qiáng)度控制電路的原理框圖2、光源和光強(qiáng)調(diào)制光源各類(lèi)：鎢絲白熾燈、激光器和半導(dǎo)體發(fā)光器件。光源要求：第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)3、四相交流信號(hào)和前置放大器位移量檢測(cè)除了測(cè)量位移大小外，還必須知道位移方向。為此，配置兩只光電器件來(lái)接收兩個(gè)相位不同的信號(hào)-----（辨向）為減少共模干擾和消除直流分量和偶次諧波，通常配置4個(gè)光電器件，產(chǎn)生4路光電信號(hào)，輸入差分放大器處理-----（細(xì)分）原始信號(hào)表達(dá)式處理后信號(hào)表達(dá)式

在相差BH/4位置上安放四個(gè)光電元件來(lái)實(shí)現(xiàn)四倍頻細(xì)分。采用4細(xì)分技術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了4倍，相當(dāng)于原光柵的分辨力提高了3倍，測(cè)量步距是原來(lái)的1/4，較大地提高了測(cè)量精度。二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)四相交流信號(hào)和光電器件空間位置對(duì)應(yīng)關(guān)系第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)四相信號(hào)的空間位置關(guān)系：依次差四分之一周期第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)前置放大器原理圖用4個(gè)差分放大器產(chǎn)生四相交流信號(hào)2個(gè)差分放大器和2個(gè)倒相器產(chǎn)生四相交流信號(hào)四相交流信號(hào)產(chǎn)生電路第9章位移量檢測(cè)二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)在光電讀數(shù)頭內(nèi)部安裝指示光柵。當(dāng)光電讀數(shù)頭與標(biāo)尺光柵相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，便產(chǎn)生位移信號(hào)至輸出放大器。信號(hào)經(jīng)放大、細(xì)分、整形后，得到相位差π/2的兩路脈沖信號(hào)（辨向），由方向判別器判別兩路脈沖信號(hào)的先后順序（即位移方向），再控制可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行加或減計(jì)數(shù)。光柵位移檢測(cè)裝置的原理框圖4、光柵位移檢測(cè)裝置（光柵尺）光柵細(xì)分技術(shù)

根據(jù)光柵測(cè)量原理可知，以移過(guò)的莫爾條紋的數(shù)量來(lái)確定位移量，其分辨率為光柵柵距。為了提高分辨率和測(cè)量比柵距更小的位移量，可采用細(xì)分技術(shù)。細(xì)分技術(shù)能在不增加光柵刻線(xiàn)數(shù)及價(jià)格的情況下提高光柵的分辨力。

所謂光柵細(xì)分技術(shù)，就是在莫爾條紋信號(hào)變化一個(gè)周期內(nèi)，發(fā)出若干個(gè)脈沖，以減小脈沖當(dāng)量，如一個(gè)周期內(nèi)發(fā)出n個(gè)脈沖，即可使測(cè)量精度提高到n倍，而每個(gè)脈沖相當(dāng)于原來(lái)柵距的1/n。由于細(xì)分后計(jì)數(shù)脈沖頻率提高到了n倍，因此也稱(chēng)之為n倍頻。二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)細(xì)分前細(xì)分后脈沖細(xì)分二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)將角度量變換為數(shù)字代碼的裝置叫做軸角編碼器。光電軸角編碼器按輸出代碼特征分為直讀式編碼器和增量式編碼器。直讀式編碼器：也稱(chēng)為空間編碼器或絕對(duì)式編碼器。其軸角代碼是由一個(gè)多圈同心碼道的碼盤(pán)給出，有固定零位，每一軸角位置有一個(gè)確定的數(shù)字代碼。

增量式編碼器：輸出信號(hào)是相對(duì)起始位置的變化量。增量式編碼器的碼盤(pán)存儲(chǔ)的不是角位置信息，而是角度增量信息。增量式光電軸角編碼器

碼盤(pán)上只有一圈等間隔的線(xiàn)條，每個(gè)線(xiàn)條即是一個(gè)角度增量，軸旋轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)線(xiàn)條，透過(guò)碼盤(pán)的光向接收元件透射一次光脈沖。對(duì)工作過(guò)程中的脈沖數(shù)計(jì)數(shù)，就可算出總的旋轉(zhuǎn)角度。數(shù)控機(jī)床加工實(shí)況防護(hù)罩內(nèi)為長(zhǎng)光柵光電讀數(shù)頭被加工工件切削刀具角編碼器安裝在夾具的端部二、光柵線(xiàn)位移檢測(cè)三、角位移檢測(cè)第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)直讀式光電軸角編碼器的結(jié)構(gòu)原理圖將角度量變換為數(shù)字代碼的裝置叫做軸角編碼器。光電軸角編碼器按輸出代碼特征分為直讀式編碼器和增量式編碼器。1、概述直讀式編碼器：也稱(chēng)為空間編碼器或絕對(duì)式編碼器。其軸角代碼是由一個(gè)多圈同心碼道的碼盤(pán)給出，有固定零位，每一軸角位置有一個(gè)確定的數(shù)字代碼。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)注：一般在應(yīng)用中、低位數(shù)采用直讀式編碼器，高位數(shù)（19位以上）采用增量式編碼器。軸角編碼器的應(yīng)用測(cè)量軸的旋轉(zhuǎn)角度或指示旋轉(zhuǎn)軸的角位置。在隨動(dòng)系統(tǒng)中作為角度發(fā)送設(shè)備或角度反饋元件。和其他各種機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備配合起來(lái)用于測(cè)量位移（要求傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度與編碼器的精度要適應(yīng)）。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)光電軸角編碼器結(jié)構(gòu)圖光電軸角編碼器原理圖光電軸角編碼器實(shí)物光電軸角編碼器結(jié)構(gòu)光電軸角編碼器的器件第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)增量式編碼器的特點(diǎn)是輸出信號(hào)是相對(duì)起始位置的變化量。增量式編碼器的碼盤(pán)存儲(chǔ)的不是角位置信息，而是角度增量信息。圓光柵副增量式軸角編碼器碼盤(pán)上只有一圈等間隔的線(xiàn)條，每個(gè)線(xiàn)條即是一個(gè)角度增量，軸旋轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)線(xiàn)條，透過(guò)碼盤(pán)的光向接收元件透射一次光脈沖。對(duì)工作過(guò)程中的脈沖數(shù)計(jì)數(shù)，就可算出總的旋轉(zhuǎn)角度。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)4個(gè)電刷4位二進(jìn)制碼盤(pán)+5V輸入公共碼道

最小分辨角度為α=360°/2n

絕對(duì)式軸角編碼器增量式編碼器的圖案均勻，光信號(hào)脈沖一致，可將任意位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)，從該點(diǎn)起將位移或轉(zhuǎn)角按一定的量化單位檢測(cè)，將計(jì)量脈沖數(shù)折算成位移或轉(zhuǎn)角。零點(diǎn)可以任意予置，測(cè)量范圍僅受計(jì)數(shù)器容量限制而與光學(xué)器件無(wú)關(guān)。沒(méi)有確定的測(cè)量點(diǎn)，斷電則丟失當(dāng)前位置，噪聲的影響造成計(jì)數(shù)誤差會(huì)逐漸積累，無(wú)法輸出絕對(duì)位置信息。絕對(duì)式編碼器的圖案不均勻，光信號(hào)脈沖不一樣，它在光學(xué)元件刻制出表示相應(yīng)坐標(biāo)的代碼形式絕對(duì)地址，在元件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中讀取這些代碼實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量。其坐標(biāo)固定，與測(cè)量前狀態(tài)無(wú)關(guān)；抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)誤差累積；切斷電源信號(hào)消失，但通電后能恢復(fù)原狀態(tài)；信號(hào)并行傳送，不需要方向判別和可逆計(jì)數(shù)等?？蓪⑷我馕恢萌∽髁泓c(diǎn)時(shí)需進(jìn)行一定的運(yùn)算。增量式編碼器與絕對(duì)式編碼器的對(duì)比第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)

碼盤(pán)與軸固定在一起，隨著軸的旋轉(zhuǎn)，靜止不動(dòng)的狹縫讀出與之相對(duì)的碼盤(pán)位置上的代碼，由于它直接由碼盤(pán)讀出角位置故稱(chēng)之為直讀式，此外它的讀數(shù)能給出絕對(duì)值，不受起始位置和中間某些錯(cuò)誤讀數(shù)的影響，亦稱(chēng)為絕對(duì)式。10碼道光電絕對(duì)式碼盤(pán)透光區(qū)不透光區(qū)零位標(biāo)志2、絕對(duì)式光電軸角編碼器的基本原理容易實(shí)現(xiàn)；穩(wěn)定可靠；電路簡(jiǎn)單；便于運(yùn)算。編碼原則：第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)舉例：5位直讀式碼盤(pán)的編碼5位數(shù)碼盤(pán)及展開(kāi)圖案角分辨率：360°/2=11.25°；低位（20）：所代表角度為11.25°；高位（24）：所代表的角度180°。編碼器的角分辨率計(jì)算公式：第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)思考：根據(jù)工程要求，一精密軸系的測(cè)角精度要求是2’’，問(wèn)該軸系需要采用多少位的光電軸角編碼器？第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)十進(jìn)制、二進(jìn)制和循環(huán)碼對(duì)照表也稱(chēng)周期碼或格雷碼，這種碼由任何數(shù)變到相鄰的數(shù)（加“1”或減“1”）時(shí)，代碼中只有一位數(shù)字發(fā)生變化，即使產(chǎn)生誤差也不會(huì)太大。十進(jìn)制二進(jìn)制循環(huán)碼十進(jìn)制二進(jìn)制循環(huán)碼000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000循環(huán)碼（格雷碼）第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)格雷碼轉(zhuǎn)二進(jìn)制譯碼電路循環(huán)碼碼盤(pán)格雷碼盤(pán)結(jié)構(gòu)及譯碼電路第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)增量式編碼器的特點(diǎn)是輸出信號(hào)是相對(duì)起始位置的變化量。增量式編碼器的碼盤(pán)存儲(chǔ)的不是角位置信息，而是角度增量信息。圓光柵副3、增量式軸角編碼器碼盤(pán)上只有一圈等間隔的線(xiàn)條，每個(gè)線(xiàn)條即是一個(gè)角度增量，軸旋轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)線(xiàn)條，透過(guò)碼盤(pán)的光向接收元件透射一次光脈沖。對(duì)工作過(guò)程中的脈沖數(shù)計(jì)數(shù)，就可算出總的旋轉(zhuǎn)角度。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)電路處理框圖光電信號(hào)處理電路4圈碼道光柵及信號(hào)波形分辨率低時(shí)在圓光柵盤(pán)上刻制4圈或3圈碼道，刻線(xiàn)依次錯(cuò)開(kāi)1/4個(gè)周期，相位錯(cuò)開(kāi)90°，每個(gè)碼道上通過(guò)狹縫安放一個(gè)光電器件，每個(gè)器件輸出一個(gè)近似為正弦的光電信號(hào)。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)4、讀數(shù)和細(xì)分偏心誤差為消除偏心、晃動(dòng)所造成的誤差，常采用對(duì)邊讀數(shù)法。對(duì)邊讀數(shù)的基本原理是偏心、晃動(dòng)在某一位置所造成的誤差在其對(duì)徑方向讀數(shù)所產(chǎn)生的誤差數(shù)值大小相等符號(hào)相反，將這兩個(gè)誤差的讀數(shù)相加再除以2，就可得到不帶偏心、晃動(dòng)誤差的真實(shí)轉(zhuǎn)角讀數(shù)。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)模擬量對(duì)徑相加平均結(jié)構(gòu)圖為減小軸系晃動(dòng)及光柵盤(pán)安裝偏心影響，在碼盤(pán)徑向相對(duì)位置安放兩個(gè)讀數(shù)頭，共布置8個(gè)光電器件（得8路信號(hào)），將同相信號(hào)兩兩相加得到的4路信號(hào)，分別加到兩個(gè)差分放大器的輸入端，在其輸出端得到0°和90°信號(hào)，再把0°信號(hào)倒相，于是得到0°、90°、180°的3路信號(hào)（細(xì)分要求）。增量式編碼器對(duì)徑（邊）相加平均結(jié)構(gòu)第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)增量式編碼器信號(hào)處理電路原理框圖信號(hào)處理電路（辨向及細(xì)分）注：詳細(xì)內(nèi)容參考第六章電子細(xì)分。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)

在高位數(shù)碼盤(pán)中，外圈碼道（精碼）的線(xiàn)條很細(xì)，光通過(guò)細(xì)線(xiàn)條時(shí)由于衍射等現(xiàn)象大大降低信號(hào)的對(duì)比度。為加寬線(xiàn)條寬度，一是加大碼盤(pán)的直徑，但碼盤(pán)過(guò)大將引起一系列問(wèn)題；二是用兩個(gè)相同線(xiàn)寬的碼道來(lái)代替一個(gè)細(xì)碼道，這兩個(gè)碼道就是細(xì)分碼道。細(xì)分碼道細(xì)分碼道第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)編碼器中取信號(hào)的方法有兩種：一是用狹縫；二是用光學(xué)成像。從光源發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)投射到碼盤(pán)上，被對(duì)準(zhǔn)狹縫的碼盤(pán)圖案調(diào)制隨角度變化的光通量，光電接收器件又使這個(gè)變化的光通量轉(zhuǎn)變成交變的電信號(hào)。5、狹縫及光電信號(hào)碼盤(pán)、狹縫和光電器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換曲線(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)光電轉(zhuǎn)換誤差實(shí)際曲線(xiàn)曲線(xiàn)1：在理想狀態(tài)下的光電轉(zhuǎn)換曲線(xiàn)；曲線(xiàn)2：由于某種原因使光電信號(hào)幅度減少；曲線(xiàn)3：由于某種原因使光電信號(hào)幅度增大。

第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)

6、編碼器誤差

量化誤差

轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置誤差模擬信號(hào)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)量時(shí)，由于各方面影響，轉(zhuǎn)換點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)轉(zhuǎn)換區(qū)間。于是實(shí)際的轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置與理論轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置產(chǎn)生偏差，即為轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置誤差。第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)碼盤(pán)和狹縫刻劃誤差

對(duì)徑誤差、不封閉誤差和不均勻性誤差，前兩個(gè)影響信號(hào)相位，后一個(gè)影響幅度、相位、波形。零件加工及裝配誤差會(huì)對(duì)幅度和相位等產(chǎn)生影響。光電器件的暗流和靈敏度影響信號(hào)的幅度和直流電平。光源和光學(xué)系統(tǒng)誤差光源強(qiáng)度變化直接影響信號(hào)的幅度變化。電子電路誤差直接影響轉(zhuǎn)換點(diǎn)誤差，信號(hào)幅度和相位的變化，也會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)誤差。對(duì)一個(gè)實(shí)際編碼器很難用定量的方法來(lái)分析上述因素所帶來(lái)的誤差大小。實(shí)際上是用標(biāo)準(zhǔn)儀器對(duì)編碼器進(jìn)行檢驗(yàn)，確定其測(cè)角誤差的大小范圍，即不確定度誤差。影響光電信號(hào)的幅度相位、直流分量和波形形狀的因素：第9章位移量檢測(cè)三、角位移檢測(cè)

在高位數(shù)碼盤(pán)中，外圈碼道（精碼）的線(xiàn)條很細(xì)，光通過(guò)細(xì)線(xiàn)條時(shí)由于衍射等現(xiàn)象大大降低信號(hào)的對(duì)比度。為加寬線(xiàn)條寬度，一是加大碼盤(pán)的直徑，但碼盤(pán)過(guò)大將引起一系列問(wèn)題；二是用兩個(gè)相同線(xiàn)寬的碼道來(lái)代替一個(gè)細(xì)碼道，這兩個(gè)碼道就是細(xì)分碼道。細(xì)分碼道細(xì)分碼道四、軸向位移測(cè)量三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換像點(diǎn)軸外偏移檢測(cè)的像偏移法像偏移法測(cè)距原理圖光束照射到被測(cè)物體上，用成像物鏡從另外的角度對(duì)物體上的光電位置成像，通過(guò)三角測(cè)量關(guān)系計(jì)算物面軸向偏移量的方法。測(cè)量原理圖基于PSD的位移測(cè)量系統(tǒng)1、半導(dǎo)體激光器2、驅(qū)動(dòng)電路3、聚光透鏡4、成像透鏡5、濾光片6、PSD7、前置放大器8、模擬開(kāi)關(guān)9、取樣放大器10、A/D轉(zhuǎn)換器11、微型計(jì)算機(jī)由此得出像點(diǎn)的橫向偏移量注：同樣的方法找到B入射光點(diǎn)距中心的位置。

測(cè)量原理圖基于PSD的位移測(cè)量系統(tǒng)

半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光經(jīng)過(guò)聚光透鏡透射到被測(cè)面上，反射后被散射的光由聚光鏡接收，經(jīng)過(guò)濾光片后成像在PSD上，產(chǎn)生的信號(hào)電流進(jìn)入信號(hào)處理裝置，先放大，再經(jīng)多路模擬開(kāi)關(guān)，取樣放大后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，最后將代表光點(diǎn)位置信息的數(shù)字信號(hào)輸入微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，通過(guò)起始點(diǎn)A和位移后點(diǎn)B的像的距離，得出被測(cè)量之間的位移量。激光三角法三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換激光三角法激光三角法是激光測(cè)試技術(shù)的一種，也是激光技術(shù)在工業(yè)測(cè)試中的一種較為典型的測(cè)試方法。因?yàn)樵摲椒ň哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快、實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)、使用靈活方便等特點(diǎn)，在長(zhǎng)度、距離以及三維形貌等的測(cè)試中有廣泛的應(yīng)用。激光器發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)會(huì)聚透鏡聚焦后垂直入射到被測(cè)物表面。物體移動(dòng)或其表面變化，導(dǎo)致入射點(diǎn)沿入射光軸移動(dòng)。入射點(diǎn)處的散射光經(jīng)接收透鏡入射到光電探測(cè)器(如：PSD或CCD)上，根據(jù)。

三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換第五章輻射信號(hào)檢測(cè)三角測(cè)量原理示意圖---直射式結(jié)構(gòu)θ式中:激光三角法---直射式結(jié)構(gòu)θ三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換第五章輻射信號(hào)檢測(cè)激光三角法---斜射式結(jié)構(gòu)三角測(cè)量原理示意圖---斜射式結(jié)構(gòu)

注：斜射式無(wú)法知道被測(cè)面中某點(diǎn)位移情況，直射式可以。

直射式和斜射式對(duì)比：三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換第五章輻射信號(hào)檢測(cè)激光三角法應(yīng)用激光三角位移傳感器測(cè)量管內(nèi)壁形貌原理激光三角位移傳感器固定在管內(nèi)行走的小車(chē)上，使傳感器發(fā)出的光束垂直入射于管內(nèi)壁某一點(diǎn)上。若被測(cè)管內(nèi)壁尺寸沿徑向有一個(gè)變化量，即入射光點(diǎn)從B點(diǎn)變化到B’點(diǎn)，此時(shí)激光三角位移傳感器的輸出值反映了該變化量。為獲得管內(nèi)壁的整周信息，步進(jìn)電機(jī)3帶動(dòng)激光三角位移傳感器繞管中心做整周回轉(zhuǎn)，使光點(diǎn)沿管內(nèi)壁表面轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，量出管內(nèi)壁某截面徑向尺寸。小車(chē)在管內(nèi)沿軸向移動(dòng)，傳感器的轉(zhuǎn)角和軸向位移步進(jìn)電機(jī)發(fā)出的脈沖數(shù)求出，這樣就完成整個(gè)管內(nèi)壁三維形貌測(cè)量。三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換1-激光三角位移傳感器，2-聯(lián)軸器，3-步進(jìn)電機(jī)4-驅(qū)動(dòng)輪，5-隨動(dòng)輪，6-支撐輪，7-被測(cè)管內(nèi)壁單點(diǎn)激光三角位移傳感器測(cè)量管內(nèi)壁形貌原理激光三角法激光三角位移傳感器三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換超快的速度:392kHz超高的精度:±0.02%超高的重復(fù)性:0.005μm全新開(kāi)發(fā)的“ABLEII”控制全新中等距離傳感器頭:LK-H008/008W/80/82/85/87/150/152/155/157基恩士：LK-G5000超高速/高精度CMOS激光位移傳感器三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換基恩士：LK-G5000原理三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換基恩士：LK-G5000應(yīng)用激光三角法激光三角位移傳感器應(yīng)用LH系列傳感器可提供精確的距離、厚度和對(duì)準(zhǔn)測(cè)量。其應(yīng)用范圍包括熱部件、機(jī)床加工件、半導(dǎo)體和印刷電路板、發(fā)光或反射部件以及柔軟或粘性部件。該系列有三種型號(hào)，測(cè)量范圍分別為25-35mm、60-100mm和100-200mm。通過(guò)將兩個(gè)傳感器安裝在目標(biāo)的兩側(cè)并自動(dòng)同步，可進(jìn)行厚度測(cè)量?？蓪⒆疃?2個(gè)傳感器輕松組合至多軌位移或厚度傳感器的混合測(cè)量網(wǎng)絡(luò)。三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換激光三角法應(yīng)用激光三角位移傳感器廣泛用于火車(chē)輪輪緣輪廓測(cè)量，公路車(chē)轍、平整度測(cè)量。也可用于非接觸測(cè)量位移、三維尺寸、厚度、物體形變、振動(dòng)、分揀及玻璃表面測(cè)量等。三、幾何光學(xué)方法的光電信息變換石英玻璃管壁厚測(cè)量原理待測(cè)厚度HBCCCD像尺寸hh=BC

BC=OBcosOB=2HtanBC=2Htancossin=1/nsin

=arcsin(1/nsin)BC=2Htan[arcsin(1/nsin)]cos由折射定律：由幾何關(guān)系得：光束寬度為：此光束被線(xiàn)陣CCD接收，輸出兩個(gè)攜帶有被測(cè)玻璃管壁厚信息的光強(qiáng)脈沖信號(hào)，經(jīng)電子學(xué)系統(tǒng)采集和數(shù)據(jù)處理后，可以得到h的值。玻璃管壁厚為：第9章位移量檢測(cè)四、軸向位移測(cè)量光三角位移測(cè)量系統(tǒng)的工作原理圖1-半導(dǎo)體激光器；2-透鏡；3-發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)；4-被測(cè)工件；5-成像光學(xué)系統(tǒng)光三角位移測(cè)量系統(tǒng)工作原理是光三角法。當(dāng)目標(biāo)面變化時(shí)，像點(diǎn)也隨之變化，根據(jù)像點(diǎn)位置，可以計(jì)算出位移尺寸?；鶞?zhǔn)面的漫反射光線(xiàn)與光軸重合PSD與光軸垂直時(shí)測(cè)量誤差較大，目標(biāo)面上的點(diǎn)無(wú)法成像在PSD像面上，為了使物光點(diǎn)在軸向的不同位置均能在光電探測(cè)器上得到清晰的像，照明光軸、物鏡光軸和光電檢測(cè)器的光敏面位置應(yīng)滿(mǎn)足一定的條件，即必須使PSD與光軸成一定角度，如下圖所示。第9章位移量檢測(cè)四、軸向位移測(cè)量光三角法測(cè)量原理另光三角成像光學(xué)系統(tǒng)成像原理圖第9章位移量檢測(cè)四、軸向位移測(cè)量PSD的等效電路模型利用PSD器件的橫向光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，若取，則像點(diǎn)位置的檢測(cè)R-PSD阻值L-PSD長(zhǎng)度S-像點(diǎn)位置第9章位移量檢測(cè)四、軸向位移測(cè)量光三角原理三種特殊測(cè)量情況

PSD與光軸的夾角關(guān)系即第9章位移量檢測(cè)四、軸向位移測(cè)量五、激光測(cè)距距離是幾何量中的一個(gè)重要參量。激光測(cè)距因?yàn)橛歇?dú)特的優(yōu)勢(shì)而廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量、地震、制導(dǎo)、跟蹤、火炮控制等領(lǐng)域。激光測(cè)距第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距短程激光測(cè)距儀，它的測(cè)程僅在五公里以?xún)?nèi)，適用于各種工程測(cè)量；中長(zhǎng)程激光測(cè)距儀，測(cè)程為五至幾十公里，適用于大地控制測(cè)量和地震預(yù)報(bào)等；遠(yuǎn)程激光測(cè)距儀，它用于測(cè)量導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、月球等空間目標(biāo)的距離；按照測(cè)量距離分類(lèi)第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距按測(cè)距方法分類(lèi)脈沖測(cè)距法：測(cè)距儀發(fā)出光脈沖，經(jīng)被測(cè)目標(biāo)反射后，光脈沖回到測(cè)距儀接收系統(tǒng)，測(cè)量其發(fā)射和接收光脈沖的時(shí)間間隔，即光脈沖在待測(cè)距離上的往返傳播時(shí)間t。脈沖法測(cè)距精度大多為米的量級(jí)；相位測(cè)距法：它是通過(guò)測(cè)量連續(xù)調(diào)制的光波在待測(cè)距離上往返傳播所發(fā)生的相位變化，間接測(cè)量時(shí)間t。這種方法測(cè)量精度較高，因而在大地和工程測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距激光測(cè)距是通過(guò)測(cè)量激光光束在待測(cè)距離上往返傳播的時(shí)間來(lái)?yè)Q算出距離的，其換算公式為：實(shí)現(xiàn)測(cè)距的基本條件就是回波功率必須大于或等于測(cè)距機(jī)的最小探測(cè)功率。思考：激光器發(fā)射功率一定的情況下，探測(cè)器接收的回波功率受那些因素影響？第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距工作原理脈沖法測(cè)距的原理示意圖c—光速；t—激光脈沖往返時(shí)間，即主波與回波的時(shí)間間隔。1、脈沖法測(cè)距由測(cè)距公式可知，如何精確測(cè)量出時(shí)間t的值是測(cè)距的關(guān)鍵。由于測(cè)量時(shí)間t的方法不同，產(chǎn)生了兩種測(cè)距方法：脈沖測(cè)距和相位測(cè)距。由于光速極快，對(duì)于一個(gè)不太大的L來(lái)說(shuō)，t是一個(gè)很小的量，例如：設(shè)L=15km，c=3×108m/sec，則t=5×10-5sec第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距測(cè)距機(jī)的組成框圖及波形

在測(cè)量中，如果存在一個(gè)脈沖的誤差，則其測(cè)距誤差即為1m，這對(duì)遠(yuǎn)距離測(cè)量也許是允許的，但對(duì)近距離測(cè)量（如50m等），則誤差太大。如要求測(cè)距誤差為1cm，則要求時(shí)鐘脈沖的頻率應(yīng)為fT=15GHz，這將帶來(lái)三個(gè)問(wèn)題：過(guò)高的時(shí)鐘脈沖不易獲得；

高頻電子元器件價(jià)格昂貴，穩(wěn)定性較差；

對(duì)電路的性能要求很高。思考:時(shí)鐘脈沖頻率為300MHz時(shí)，對(duì)應(yīng)的最小可測(cè)距離為多少？脈沖激光測(cè)距中最小脈沖當(dāng)量的公式：

第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距脈沖前沿的變化產(chǎn)生的誤差大氣折射率變化引起的光速偏差（可以忽略不計(jì)）測(cè)量誤差時(shí)標(biāo)脈沖的周期變化引起的誤差；脈沖前沿變化引起的誤差；放大器和整形電路的時(shí)間響應(yīng)使脈沖前沿傾斜引起的誤差。測(cè)量時(shí)間誤差引起的測(cè)距誤差第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距前置放大器設(shè)計(jì)的好壞直接影響測(cè)距的精確度和測(cè)距的量程測(cè)距誤差。由于前置放大器的上限頻率不高引起信號(hào)脈沖前沿變斜，產(chǎn)生測(cè)距誤差。由于前置放大器的固有噪聲直接影響探測(cè)最小信號(hào)脈沖幅值，使測(cè)量距離受到限制。典型的前置放大器原理電路圖

前置放大器第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距工作原理L—距離；c—光速；—相位移；—角頻率；t—調(diào)制的激光輻射信號(hào)往返時(shí)間，由接收端和發(fā)射端信號(hào)的相位移計(jì)算得到。1、相位法測(cè)距相位法測(cè)距原理圖

激光光源的供電電壓近似為正弦波，所發(fā)射的光波的初始相位和激勵(lì)電壓相同。由相位延遲算時(shí)間，再根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng)計(jì)算距離。

相位測(cè)距原理圖第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距相位法測(cè)距基本原理:距離與相位移關(guān)系

注：相位測(cè)量只能測(cè)量全程相位移的尾數(shù)，無(wú)法測(cè)定整周期數(shù)N。N=0時(shí)，有唯一解。

第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距相位-時(shí)間轉(zhuǎn)換器

由時(shí)鐘脈沖頻率計(jì)算相位差相位-頻率轉(zhuǎn)換器

相位差轉(zhuǎn)換為頻率，用電子計(jì)量器測(cè)量。由相位延遲計(jì)算時(shí)間，再根據(jù)調(diào)制光的頻率或波長(zhǎng)計(jì)算出距離。相位的測(cè)量課下可自行查找相關(guān)儀器設(shè)備的資料，如徠卡公司TPS1100系列全站儀，WildT2000電子經(jīng)緯儀+DI5相位式紅外測(cè)距儀，了解其測(cè)距測(cè)角的原理，看如何計(jì)算水平距離、高差、坐標(biāo)、水平角、垂直角和斜距等。第9章位移量檢測(cè)五、激光測(cè)距頻率為15M，10m測(cè)尺，若，則對(duì)應(yīng)距離為8.23m；頻率為150k，1Km測(cè)尺，若，則對(duì)應(yīng)距離為678m；若要測(cè)678.23m的一個(gè)量，則如何選擇測(cè)尺？276.34m呢？如何解決測(cè)程和精度的矛盾？

短測(cè)尺（頻率高的調(diào)制波，又稱(chēng)精度尺）保證精度；

長(zhǎng)測(cè)尺（頻率低的調(diào)制波，又稱(chēng)粗測(cè)尺）