郑 罡，朱维斌，黄 垚，薛 梓

(1．中国计量大学计量测试工程学院，浙江杭州 310018；2.浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，浙江杭州 310027；3.中国计量科学研究院，北京 100029)

0 引言

光栅作为一种常用的线角位移测量传感器件，广泛应用于精密工程、航空航天、光学、位移测量等领域，同时在计量标准装置研究领域也有着重要的地位。但受限于光栅刻线制作技术的限制，光栅本身分辨率有限，随着分辨率要求及动态测量性能的需求提高，传统光栅结构很难满足测量精度和速度的需求[1-2]。

在不改变光栅空间刻划线的前提下，想要获得更高的分辨率，需要在现有的基础上对光栅莫尔信号进行区间分割来实现莫尔信号的细分[3]。光栅莫尔信号的电子学细分方法具有细分倍数大、易于实现数字集成和动态测量的优点，得到了广泛的应用。近年来，随着单片机、DSP和FPGA在光栅处理上的应用，出现了许多高速快捷的电子细分方法，包括幅值细分、锁相倍频等细分方法都已实现了工程化，但这些方法大多数都是从空间的角度去测莫尔条纹的位移量[4]。基于莫尔信号空间信息的细分方法比较容易受到原始信号中直流量偏差、幅度偏差、正交偏差以及高次谐波和高斯白噪声的干扰而产生细分误差，因此对光栅莫尔信号质量要求较高。国内一些学者提出了基于时空转换原理的测量方法，借助一个匀速运动载体，把空间位置差(位移)表征为时间差再进行测量[5-7]。

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