[实用新型]一种探头的定位装置

说明书

本实用新型公开了一种探头定位装置，涉及光学搜索跟踪领域，包括码盘和光电传感器，所述光电传感器加工有用来感应码盘，产生信号的光电凹槽；码盘外缘嵌入光电凹槽，相对于光电传感器可转动的设置，所述码盘外周缘上沿其周向，开设有非等距空槽；通过码盘相对于光电传感器的自转，使得外周缘开设的非等距的空槽穿过光电传感器的光电凹槽，从而产生感应的信号，来判断和读取与码盘一体设置，且与之共运动的探头转轴的位置，其结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高。

技术领域

本实用新型涉及光学搜索跟踪领域，具体来说，特别是涉及一种小型化周视光学搜索跟踪系统的探头定位装置。

背景技术

长久以来，制约周视光学搜索跟踪系统中的原因在于：周视扫描时，视场内一幅场景图像在探测器上静止停留的时间远小于器件本身的积分时间，使得面阵列器件所输出的周视图像存在严重的拖尾，系统无法通过图像结算出点目标的空间角坐标，为使得光学成像器件运用于周视扫描搜索系统中，必须保证在器件凝视积分的时间内，场景图像相对于器件本身是保持静止。目前国内外大多数系统都是在保证周视转台能连续转动的前提下，设计一种扫描装置来实现每一视场内的场景凝视补偿，使得一个视场内场景图像在器件积分时间内相对于器件本身保持静止，消除周视图像的“拖尾”。这种场景补偿需要扫描反射镜，补偿反射镜，同时需要对转动和成像进行严格的同步控制，整个光机系统复杂，造价昂贵。

现阶段制约扫描范围和速度的光学搜索与跟踪系统精度的主要因素在于编码器旋转搜索过程的精准定位，如何提高采集数据的探头定位精度成了制约周视光学搜索跟踪系统发展的关键指标。

针对以上问题，授权公告号为CN104167874A的专利公开了一种带有编码器功能的伺服电机，该电机设置转子边缘齿形结构，该齿形结构作为磁电式编码器磁信号产生部件，代替传统磁电式编码器的单对极磁环。但是该结构需要对转子边缘进行特殊处理，增加了加工和制造难度。同时，由于受电枢反应等影响，磁场并不会是规则的正弦波，这大大影响了磁电式编码器的精度。其位置解算方法没有考虑因温度变化而造成的查表相偏离反函数标准表，在温度变化比较大的应用场合，磁电式编码器的精度会大大降低。为实现多对极磁电式编码器的位置解算，上述专利增加了零点霍尔元件以及供零点霍尔元件产生Z信号的特殊磁钢处理，增加了成本和加工制造难度。授权公告号为CN103115641A的专利公开了一种单对磁极磁编码器中的误差处理方法，但其运算量巨大，在线补偿耗时较长，不宜用于高速的周视光学搜索跟踪系统的探头定位。

因此，亟需一种探头的定位装置，结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高，配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的用于探头的定位装置的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种探头的定位编码器，结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高，配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的探头定位装置的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种探头定位装置，包括码盘和光电传感器，所述光电传感器加工有用来感应码盘，产生信号的光电凹槽；码盘外缘嵌入光电凹槽，相对于光电传感器可转动的设置，所述码盘外周缘上沿其周向，开设有非等距空槽；通过码盘相对于光电传感器的自转，使得外周缘开设的非等距的空槽穿过光电传感器的光电凹槽，从而产生感应的信号，来判断和读取与码盘一体设置，且与之共运动的探头转轴的位置，其结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高。

优选地，为了提高回转过程中定位的精度，实现任意确定的动静比和分割数，码盘为凸轮分割器；进一步地，凸轮分割器的动静比为1:5至1:2之间。

优选地，光电传感器包括至少一个U型开关。