[发明专利]一种基于光电混合的数字编码位移测量方法

说明书

本发明涉及一种基于光电混合的数字编码位移测量方法。该方法包括:在编码部件(1)上进行编码，设定所述编码的码值与所述绝对位置的对应关系；所述编码部件(1)上的编码接收到光源部件(2)照射时，经过光学成像传输部件(3)成像并传输到光电转换单元(4)转换为电数字信号，数据解调单元(5)对该数字信号进行解码，得到所述编码部件(1)当前的绝对位置；分析所述编码部件(1)的绝对位置的变化，得到所述编码部件的位移。本发明可实现角、线位移的测量。

技术领域

本发明涉及一种基于光电混合的数字编码位移测量方法。

背景技术

传感器在国防装备和工业生产领域中具有重要的作用，在不同的场合都需要各种测量范围大、测量精度高，生产成本低的位移测量传感器。

现有市场上的各种传感器，均有各自的特点及不足。如电磁式传感器采用电动感应的测量方法，将线圈位移转换为电压值实现位移的测量，需要制作大量的线圈，不能实现大位移测量(最大几百毫米)，对生产造成制约和影响。采用二进制光电编码的测量方法，则需要制作高位数的精密码盘，其工艺难度大，制作成本高；采用容栅的测量方法由于电压的精确测量需要使用大量的其他电气器件，使得测量过程繁琐，这样的测量方法由干器件本身的限制，并不能实现更高精度的位移测量；采用等距光栅干涉形式的测量方法不能实现绝对式位置测量，每次测量都需要从零点开始，这样的测量过程也较繁琐，而且由于从零点开始所以会出现不可避免的累计误差，造成测量结果的不够精确。

本发明利用编码技术和光电技术相结合，提出了一种基于光电混合的数字编码位移测量方法，不仅测量范围大，测量精度高而且工艺简单，成本低，而且容易实现大量程高精度测量，能在严酷高、低温环境下精确测量位移信息。

发明内容

本发明的目的是：本文出一种基于光电混合的数字编码位移测量方法，利用编码技术和光电技术相结合，不仅测量范大，测量度高，而且编码制作工艺简单、成本低，易实现大量程高精度测量，本发明可以在严酷高、低温环境下精确测量位移信息。

本发明的技术方案为：一种基于光电混合的数字编码位移测量方法，包括：编码部件(1)、光源部件（2）、光学成像传输部件（3）、光电转换单元(4)和数据解调单元（5）；在编码部件(1)上进行编码，设定编码的码值与所述绝对位置的对应关系；编码部件(1)上的编码受到光源部件(2)所发出的光照射，经过光学成像传输部件(3)成像并传输到光电转换单元(4)转换为电数字信号，数据解调单元(5)对该数字信号进行解码，得到所述编码部件(1)当前的绝对位置，分析编码部件(1)的绝对位置的变化得到所述编码部件(1)的位移。本发明可实现角、线位移的大范围、绝对式、高精度测量。

本发明的优点是：本发明一种基于光电混合的数字编码位移测量方法，利用编码技术和光电成像及处理技术相结合，实现绝对位移测量。该测量方法不仅测量范围大，测量精度高，而且编码制作工艺单，成本低，容易实现大量程高精度测量，本发明可以在严酷高、低温环境下精确测量位移信息。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图，1：编码部件，2：光源部件，3：光学成像传输部件，4：光电转换单元，5：数据解调单元。

图2是本发明编码部件的编码在CCD上所成的像及位移解算方法示意图，1：编码部件， 4：光电转换单元。

图4是本发明的参考实施方式1示意图，1：编码部件，2：光源部件，3：光学成像传输部件，4：光电转换单元，5：数据解调单元，6：数据传输线。

图5是本发明编码部件1角位移测量码道分布形式。

图6是本发明的参考实施方式2示意图，1：编码部件，2：光源部件，3：光学成像传输部件，4：光电转换单元，5：数据解调单元，6：数据传输线。

参考实施方式1