[实用新型]高精度波长机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高精度波长机构，属于分光仪器领域。

背景技术

波长机构是保证分光仪器波长精度的重要部件。现有波长机构是采用开环的方式控制分光元件的旋转角度，将分光元件设置在某一特定已知位置，然后根据分光元件的工作位置与某一特定已知位置的角度差换算得到控制电机所需要转过的角度或步数。其不足之处在于：这种方式由于缺乏对分光元件实际工作位置的检测，需要依赖电机本身和机构本身的精度来达到整个系统的设计精度要求，所以很难满足在高精度场合的应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度波长机构，可以有效提高分光元件的定位精度。

本实用新型所述的高精度波长机构，包括驱动电机、减速机构、分光元件、角度编码器以及CPU，其中驱动电机与减速机构的输入轴连接，分光元件和角度编码器同轴安装在减速机构的输出轴上，角度编码器的传感器和驱动电机的控制电路均与CPU连接，形成闭环控制回路。

所述驱动电机可以是直流电机或步进电机。

所述减速机构可以采用涡轮蜗杆、皮带、钢带、齿轮等多种结构形式。

本实用新型所述高精度波长机构的优点在于：结构简单、工作可靠、相关技术工艺成熟，可以实现分光元件的快速、高精度定位。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

附图说明

图1是本实用新型高精度波长机构的结构示意图；

图2是本实用新型高精度波长机构的工作流程图；

具体实施方式

本实施例所述的高精度波长机构，如附图1、2所示，它包括驱动电机1、减速机构2、分光元件3、角度编码器4以及CPU，本实施例所述的驱动电机1为直流电机，它与减速机构2的输入轴连接，本实施例所述分光元件3为色散光栅，它和角度编码器4同轴安装在减速机构2的输出轴上，角度编码器4的传感器5和驱动电机1的控制电路均与CPU连接，形成闭环控制回路。

本实施例所述的高精度波长机构的工作过程如附图2所示：当启动高精度波长机构后，CPU首先通过角度编码器4获得当前分光元件3所处的初始角度，然后根据操作人员输入的工作波长算出分光元件对应的工作角度，通过计算工作角度和初始角度的角度差，即可得到分光元件3需要的转动角度。根据该转动角度，CPU控制直流电机1转动，带动分光元件3快速地转到工作角度附近。

当分光元件3位于工作角度附近以后，再通过角度编码器4精确测得当前的实际角度，根据实际角度与工作角度的差值进行微调，直到分光元件3到达满足系统精度要求的工作角度。在这一过程中，可以采用模糊控制的算法让分光元件3快速地转动到工作角度。