[发明专利]一种精密轴系圆光栅光学分度方法

权利要求书

1.一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：该方法基于一种精密轴系圆光栅光学分度系统，该分度系统由驱动电机、联轴节、圆光栅机构、锁紧机构、精密轴系、箱体、光电传感器座、气浮轴、微调机构及平板组成，气浮轴支撑的模拟转子极轴的位移量等于光电传感器的小角度切线位移，驱动电机通过联轴节驱动精密轴系回转，圆光栅进行该回转角的微小角度分度并给出光电传感器的小角度切线位移值以模拟静电陀螺仪相对于当地水平面的表观运动角度。

2.如权利要求1所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：与精密轴系联接成一体的圆光栅机构包括圆光栅、红外发光二极管、相位光栅及读数头，是精密的角度编码器，精密轴系的微小转动角度由圆光栅机构进行光学分度。

3.如权利要求2所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：红外发光二极管将光线发射到圆光栅的刻线表面，反射光通过一个透明的相位光栅返回读数头，在读数头内的检测面上生成正弦干涉条纹信号，将多条刻线的信号进行光学滤波后过滤出与相位周期不匹配的信号，消除因光栅表面污染或轻微损伤而产生的信号的不稳定性，实现高分辨率精密光学分度读出。

4.如权利要求3所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：采用两个读数头在圆光栅对径位置进行双向读数，以消除主轴回转中心与圆光栅几何中心之间的径向跳动，提高主轴回转角度读出精度，从而提高整个精密轴系的分度精度。

5.如权利要求4所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：精密轴系主轴的回转角经圆光栅光学分度后的角度信息转换为电压输出，一个电压周期对应圆光栅的一条刻线，圆光栅计数并输出主轴的微小转动角度数值。

6.如权利要求5所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：为实现高精度的微小角度的光学分度，对输出信号进行计数并将测量的转动角度以数字量的形式显示。

7.如权利要求1所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：光电传感器座与精密轴系连接成一体，精密轴系的微小角度位移转换为光电传感器的小角度切线位移。

8.如权利要求7所述的一种精密轴系圆光栅光学分度方法，其特征在于：借助于圆光栅读取的精密轴系微小转动角度数值，实现并测量光电传感器的小角度切线位移，模拟转子极轴的位移量。