[发明专利]一种用于增量式位移测量装置的光电接收传感器

说明书

技术领域

本发明涉及精密加工测量领域，具体涉及一种用于增量式位移测量装置的光电接收传感器。

背景技术

光电接收传感器是精密机械加工测量设备中必不可少的位移测量工具。目前，根据位移测量装置中信号接收传感器所采用的材料体系和原理的不同，信号接收传感器主要有电位器式信号传感器、金属玻璃铀信号接收感器、电磁式信号接收传感器和光电信号接收传感器等几类。其中，光电信号接收传感器是非机械接触的，可靠性高，因此得到了广泛应用。现有的一般光电信号接收传感器存在以下不足：位移测量精度不高，容易受到光源不均匀性和光电探测器阵列分布不均匀性的影响，无法实现传感器成品后根据需要进行修调，对光源的功率值要求苛刻，并且光源无法长期稳定输出光信号。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于增量式位移测量装置的光电接收传感器，该传感器解决了现有光电接收传感器中存在的位移测量精度不高，容易受到光源不均匀性和光电探测器阵列分布不均匀性的影响，无法实现传感器成品后根据需要进行修调，对光源的功率值要求苛刻，并且光源无法长期稳定输出光信号。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于增量式位移测量装置的光电接收传感器，该传感器包括：光电探测器阵列、加法器和减法器；该传感器还包括：增益可调放大电路；光电探测器阵列输出与光信号对应的正弦电流信号；增益可调放大电路接收正弦电流信号后进行放大并转换电压信号；加法器将增益可调放大电路输出的电压信号加和，得到一直流电压信号；减法器将增益可调放大电路输出的电压信号转换成正弦信号或者余弦信号。

本发明的有益效果是：本发明适应多种光源要求，可对位移信息量高精度分析，并且明显降低由于光源不均匀性和光电探测器阵列分布不均匀所带来的影响，光源可以长期稳定输出光信号，增益可调节，并且结构简单。其中通过引入增益可调放大电路，使得光电接收传感器生产后具有再次修调的功能，可以有效地调节李萨如圆的幅度、李萨如圆的带宽和加法器输出的直流信号值使其达到指标要求，同时，也放宽了对光源的型号选择范围，利于工程化生产。

附图说明

图1本发明光电接收传感器的结构示意图。

图2外部光源系统结构示意图。

图3本发明光电接收传感器中光电探测器阵列的排列分布图。

图4本发明光电接收传感器中增益可调放大电路结构示意图。

图5本发明光电接收传感器中减法器结构示意图。

图6本发明光电接收传感器中加法器结构示意图。

图中：1、光电探测器阵列，2、增益可调放大电路，3、修调接口，4、第一减法器，5、加法器，6、第二减法器，7、光源，8、透镜，9、指示光栅和10、标尺光栅。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为一种用于增量式位移测量装置的光电接收传感器的系统结构图，光电接收传感器主要包括光电探测器阵列1、增益可调放大电路2、修调接口3、两个减法器4和6以及加法器5。外部光学系统为光电接收传感器提供莫尔条纹光信号，这些莫尔条纹光信号被光电探测器阵列1接收，并转化为电流信号，通过增益可调放大电路2将电流信号转化成电压信号，以及两个减法器4和6，可以产生与增量位移信息相关的信号；通过对加法器5输出的直流电压信号的分析可以计算出入射的莫尔条纹光信号的共模值的大小，继而可以计算出外部光源系统的偏置电流，从而可以根据实时监测该共模值，反馈给光源7，保证光源7长期持续稳定发光。