[发明专利]大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器及光斑定位方法

权利要求书

1.一种大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器，其特征在于，包括：

由N个矩形光电池连接形成的光电池组，其中每个矩形光电池彼此电性绝缘；

N路探测信号预处理模块，包括N个预处理支路模块，分别对所述N个矩形光电池输出的光电池信号进行放大处理，得到模拟信号；

AD转换模块，连接至所述每一路预处理支路模块的输出端，将每一路预处理支路模块输出的模拟信号转换成数字信号；以及

计算机信号处理系统，连接至所述AD转换模块的输出端，对依次编序输入的数字信号进行处理，计算光斑位置，其中：

由光斑覆盖的连续矩形光电池组成自适应的局域二象限坐标系，得到光斑在该自适应局域二象限坐标系中的位置，再基于所述光电池组的固定结构参数，计算出光斑在所述光电池组所形成坐标系中的位置。

2.根据权利要求1所述的大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器，其特征在于，所述N个矩形光电池的正极相连形成为一极引出，所述N个矩形光电池的负极分别引出并与所述N路探测信号预处理模块的N个预处理支路模块连接。

3.根据权利要求1所述的大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器，其特征在于，所述计算机信号处理系统包括一单片机，其运行有用于对依次编序输入的数字信号进行处理和计算光斑位置的程序。

4.根据权利要求1所述的大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器，其特征在于，所述计算机信号处理系统包括一个数字信号处理器，用于对依次编序输入的数字信号进行处理和计算光斑位置。

5.根据权利要求1所述的大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器，其特征在于，所述N个矩形光电池实际输出的光电池信号经过放大处理和AD转换后，得到n个数字信号，n≤N，n个数字信号依次编序输入所述计算机信号处理系统并按序建立光电池坐标，其中：

基坐标为X₀-Y₀，各分界坐标为Y_n-X_n，其中：

Y₀-X₀，Y₁-X₁，Y₂-X₂，Y₃-X₃…Y_m-X_m…Y_n-X_n，其中X_m为第m个矩形光电池与第m+1个矩形光电池的分界；

光斑覆盖区域为从第m到第n元矩形光电池时，其中值位于光斑覆盖区域的强度中心。

6.根据权利要求5所述的大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器，其特征在于，光斑覆盖区域为从第m到第n元矩形光电池时，其中值k满足：

k=(n-(m-1))/2+(m-1)，

则光斑测量坐标为Y_k-X，光斑中心在自适应二象限坐标系中的位置为Y_k，则光斑在基坐标Y₀-X₀中的位置为Y=Y_k+G₁+G₂+G₃+…+G_k-1，其中G表示分界坐标的间隔。

7.一种利用权利要求1所述的大量程线阵光电池光斑定位跟踪传感器实现的光斑定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

接收光斑覆盖的多个光电池所输出的光电池信号；

将光电池信号进行放大处理；

对放大后的光电池信号进行模数转换，转换为数字信号输出；以及

将数字信号依次编序输入一计算机信号处理系统，计算光斑位置，其中：

由光斑覆盖的连续矩形光电池组成自适应的局域二象限坐标系，得到光斑在该自适应局域二象限坐标系中的位置，再基于所述光电池组的固定结构参数，计算出光斑在所述光电池组所形成坐标系中的位置。