[发明专利]基于虚拟光栅尺的主动型超精密位移定位检测方法

权利要求书

1.一种位移定位检测方法，其特征在于，首先进行宏定位，当定位位移小于条纹当量时上下移动光栅相位从而形成两路虚拟光栅尺信号，两路虚拟光栅尺信号分别对应上下两个移动方向，对两路虚拟光栅尺信号进行脉冲计数反馈控制以实现微定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，具体包括以下步骤：

步骤一、将光栅干涉仪固定于单层的线性位移平台上，光栅干涉仪通过成像透镜于视场中形成干涉条纹，视场中的干涉条纹两侧分别设置两个光电传感器，通过相移装置使两个光电传感器分别于视场中向上或向下移动，使得光电传感器对干涉条纹的接收上产生相移，即使得干涉条纹产生相移；

步骤二、线性位移平台运动时，当干涉条纹运动至光电传感器的相移位置，光电传感器输出信号经整形后将发生一个检测脉冲信号，即虚拟光栅尺信号；

步骤三、光电传感器持续移动，得到一列虚拟光栅尺信号，将该列虚拟光栅尺信号作为定位反馈脉冲，实现对线性位移平台的检测控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的光电传感器向上移动或向下移动的依据为线性平台的移动方向以及线性位移平台是否过冲而运动方向改变。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的虚拟光栅尺信号的信号分辨率δ’为：其中，X为干涉条纹相移，L为视场中相邻干涉条纹的间距，δ为无相移的条纹分辨率。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征是，所述的宏定位是指：直接将光栅干涉仪的输出信号作为反馈，对线性位移平台进行检测定位控制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的定位位移小于条纹当量是指：对线性位移平台的定位距离小于光栅干涉仪的分辨率。

7.一种实现上述任一项权利要求所述方法的装置，其特征在于，包括：光栅干涉仪、成像透镜、两个光电传感器、相移装置、整形电路、控制器和线性位移平台，其中：光栅干涉仪设置于线性位移平台上，光栅干涉仪通过成像透镜于视场中形成干涉条纹，视场中的干涉条纹两侧分别设置两个光电传感器，相移装置由控制器控制，两个光电传感器分别与相移装置相连以实现光电传感器向上或向下移动，使得光电传感器对干涉条纹的接收上产生相移，光电传感器输出信号经整形后发生虚拟光栅尺信号，将该虚拟光栅尺信号作为定位反馈脉冲并传输至控制器，实现控制器对线性位移平台的检测控制。