申请/专利权人：中国科学技术大学

申请日：2024-03-01

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117804349A

主分类号：G01B11/02

分类号：G01B11/02;G01D5/26;G01D5/38;G01B9/02

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于莫尔条纹相关计算的光栅位移传感器调试方法，包括以下步骤：调整标尺光栅的水平位姿及光栅副的间距；光栅位移驱动组件驱动标尺光栅相对指示光栅水平移动；点光源垂直照射下的一排平行放置的等栅距光栅副形成纵向莫尔条纹，线阵CCD接收纵向莫尔条纹的光信号，传送至PC机；PC机运行归一化互相关算法程序，处理数据获得光栅位移传感器的位移输出；激光干涉仪检测标尺光栅上的目标板获得参考位移输出；对激光干涉仪参考位移输出与光栅传感器输出位移进行比较分析；重复前述过程，通过改变光源到光栅的平行间距，可调整光栅传感器的分辨率。该光栅位移传感器具备高鲁棒性和灵活性的能力，能够实现在线精确位置测量。

主权项：1.一种基于莫尔条纹相关计算的光栅位移传感器调试方法，其特征在于：该光栅位移传感器包括光栅调节定位装置、一字激光器、激光干涉仪、线阵CCD、光栅位移驱动组件以及光栅位移计算系统；所述光栅调节定位装置内固定设置有指示光栅，并活动设置有与指示光栅平行设置且可水平横向移动的标尺光栅，标尺光栅和指示光栅形成光栅副；所述光栅位移驱动组件的动力输出端与标尺光栅的端部固定连接，用于驱动标尺光栅进行水平横向移动；所述一字激光器向光栅副提供点光源，光栅副形成纵向莫尔条纹；所述激光干涉仪检测标尺光栅的位移得到参考位移输出；所述光栅位移计算系统包括与线阵CCD通讯连接的FPGA以及与FPGA通讯连接的PC机，所述PC机内设置有基于MatLab软件的归一化互相关算法程序；所述线阵CCD接收纵向莫尔条纹的光信号，光信号经转换处理后经归一化互相关算法程序计算得到光栅位移传感器的输出位移；该调试方法包括以下步骤：S1、调整标尺光栅的水平位姿，使标尺光栅和指示光栅的光栅线均垂直于标尺光栅的水平移动方向，调整标尺光栅与指示光栅之间的平行间距；S2、对光栅位移驱动组件施加预设波形的驱动电压，光栅位移驱动组件工作驱动标尺光栅相对指示光栅水平移动；S3、一字激光器向标尺光栅表面提供点光源，点光源经相对移动的光栅副形成纵向莫尔条纹；S4、线阵CCD接收纵向莫尔条纹的光信号，并经FPGA转化为数字信号并传送至PC机；S5、PC机运行归一化互相关算法程序，对采集的数据进行处理，获得光栅位移传感器的位移输出；S6、激光干涉仪检测标尺光栅的参考位移输出；S7、对激光干涉仪向获得的参考位移输出与计算所得光栅位移传感器的输出位移进行比较分析；S8、重复步骤S1至步骤S7，通过改变光栅与光源之间的平行间距，获得光栅传感器对应于光源在不同位置的分辨率以及光栅传感器的最佳分辨率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学技术大学 一种基于莫尔条纹相关计算的光栅位移传感器调试方法

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