[发明专利]粗节距的激光接长录磁载体及其录磁方法

说明书

技术领域

本发明涉及超长的线位移传感器的录刻技术，尤其涉及一种不同节距的激光录磁接长技术。

背景技术

磁栅线位移传感器的录刻在国内外主要都用He-Ne激光干涉仪作基准，在长的录磁设备(录磁机)上完成，一般把此技术称为激光录磁技术。在国际上，研究磁栅检测技术和生产磁栅数显产品最有权威的单位是日本sony磁尺公司。他们向外只销售产品，对激光录磁技术，尤其是超长磁栅的录刻技术视为公司的专有核心机密，从不向外透露。传统的激光录磁技术的可录刻长度严格的受到录磁机床身长度的限制。录磁机由于必须在恒温、防震的条件下工作，它很难做得相当长，从而就限制了超长磁栅的研发和生产。在上世纪80年代中期，本申请人攻克了激光录磁接长技术，使得在较短的录磁机(3m)上能录刻出长度远远大于录磁机床身(30m，甚至更长)的带型长磁栅尺(磁带)。激光录磁接长技术在1986年获得中国发明专利(专利号：ZL86102510.6)。

当时的激光录磁接长技术是针对录磁节距较短(λ＝0.2或0.4mm，λ指N极到另一个相邻的N极之间的距离，下文所指的λ的含义相同)这个特定的条件而研发的。它的主要技术思路是：录好一段3m长的磁带后，单向移动2.5m左右，在录磁机床身上重新安装好新的3m段磁带。先用录磁头1(其原理和录音磁头相同)动态(在匀速行动状态下)地读出已录的磁信号(正弦波)，并对此信号整形，取出其过“0”脉冲信号(此脉冲信号是完全与已录磁信号的一个特定位置相对应的)。再用此过“0”脉冲去打开在激光计数器前新设置的“激光计数控制门”7，使激光计数器的计数0位与已录磁信号的某一个特定位置相对应，随着激光计数器的重新计数，它又发出新一轮的录磁信号，并加在录磁头上，进行接长录磁。接长录磁信号与上一轮已录磁信号的某一个特定位置相对应是指：它们或者是同相的，或者是两者之间存在着固定的相位差，通过移相电路把新一轮的录磁信号调整到与已录磁信号同相。这样从原理上讲在第二个3m段(应该说是2.5m段)磁带上录刻上的磁信号与第一个3m段的信号已天衣无缝的连接好了(详见原专利说明书)。

随着电子技术的发展和工作需要，本申请人对激光录磁专用电路作了几次改进设计。后来的接长电路原理演变为图1所示：其中最重要的改动是用接长计数器8来代替移相电路。原来实验过程中的移相电路是通过调整电路的参数来达到移相的目的，调整比较困难。现在通过接长计数器8，它的一个输入端由操作者通过计算机的置数决定，当它对激光计数脉冲累加到此置数值时，才发出一个信号与录磁头1输出信号一起去打开激光计数器的控制门7。接长计数器8的置数值由操作者在正式接长前通过试录并测试当时的接长误差得出。这样在正式接长时，其误差从理论来讲可用激光计数当量为单位来修正。

随着磁栅检测技术的发展，在原磁栅数显装置中使用的磁通响应式磁头已开始逐渐被用现代技术生产的磁敏磁头所代替。磁通响应式磁头的制造工艺比较复杂，而且其中某些关键工序需要手工生产，但磁敏磁头则完全可由现代技术批量生产，它促使磁栅检测技术有很大的飞跃和将发生革命性的变化。其中一个重大变化就是使原来的磁头与磁栅尺必须是接触式工作的发展到两者可以脱开到2mm左右也能正常工作。伴随着这一变化的是磁栅尺的录磁波长从0.2mm加大到4-10mm。而且用户为使用方便，一般是30m一卷整卷地购买，使用时随时按需剪断。这一新的特点使磁栅适用范围从机床(机械)扩展到木工机械、石材切割和喷绘制作等领域，而且它们的需求量已呈现出要远远超过机械行业需求量的趋势。这促使我们去研究粗节距(λ＝4-10mm)磁栅的接长录磁技术。在研究粗节距的接长录磁技术时发现原来的激光录磁技术不能适应新的要求，其主要原因是：原来在接长录磁时只需

一个录磁头就能完成全部工作。因为录磁头1可作为动态读磁头使用，而且它的输出信号是相当理想的、重复性相当好的正弦波。随着录磁波长的加大，录磁头读出信号的正弦性变得越来越差，其重复性也越来越差，无法再把它的过“0”信号与已录磁信号的某一个特定位置紧密地联系起来。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种粗节距的激光接长录磁载体及其录磁方法，使激光录磁接长技术能应用于粗节距激光录磁。