[发明专利]一种绝对光栅尺

权利要求书

1.一种绝对光栅尺，其特征在于，包括：标度尺、滑动导轨、安装于所述滑动导轨上的读数头；

所述滑动导轨与所述标度尺的尺身延伸方向平行且与所述尺身的编码标线面垂直；通过所述尺身上M条所述编码标线中任意N条相邻的所述编码标线所代表的数值组成一组含有N个编码元X_i，X_i+1，…，X_i+N-2，X_i+N-1的编码值，获取相应所述编码值的译码值C，其中i＝1，2，…，M；

利用所述读数头采集的图像通过式(1)计算获取细分数值S：

式中，Z₁和Z₂分别为两条相邻所述编码标线的质心位置；

Z_c表示图像的中心点；

K＝2^M表示细分倍数；

将所述细分数值S与所述译码值C结合，得到线位移测量数值Data。

2.根据权利要求1所述的绝对光栅尺，其特征在于，所述尺身上M条所述编码标线位于同一横轴，且所述编码标线为透光的矩形标线，质心间距相同。

3.根据权利要求2所述的绝对光栅尺，其特征在于，所述编码标线包含宽编码标线和窄编码标线；所述宽编码标线代表编码元“1”，所述窄编码标线代表编码元“0”。

4.根据权利要求3所述的绝对光栅尺，其特征在于，所述宽编码标线的宽度D₁不大于L/M；所述窄编码标线的宽度D₂不大于L/2M；L为测量长度。

5.根据权利要求4所述的绝对光栅尺，其特征在于，N为所述编码标线数量M的二进制位数，N为预设值。

6.根据权利要求5所述的绝对光栅尺，其特征在于，第i个所述编码元X_i由下式进行计算：

式中，表示异或运算；

a₁～a_N分别为运算系数，其值为“1”或者为“0”，且不全为“0”。

7.根据权利要求6所述的绝对光栅尺，其特征在于，所述测量数值Data由下式计算获得：

Data＝C×K+S(3)。

8.根据权利要求1所述的绝对光栅尺，其特征在于，读数头包括：线阵图像传感器、数据处理电路、发光模块、滑动支架；

所述线阵图像传感器和所述发光模块通过所述滑动支架的支撑，分别位于所述标度尺的上下两侧，贴近于标度尺，实现对所述编码标线的图像接收；

所述线阵图像传感器的像素排列方向与所述编码标线的排列方向平行；

所述发光模块用于提供穿透所述编码标线的光线；

所述数据处理电路用于接收所述线阵图像传感器的图像数据，据所述图像数据进行细分运算，实现译码运算。

9.根据权利要求8所述的绝对光栅尺，其特征在于，所述发光模块能够覆盖所述N个相邻编码标线的平行光源，其发出的光斑的直径应不小于N·L/M。

10.根据权利要求1所述的绝对光栅尺，其特征在于，还包括与所述读数头连接，将计算处理得到的所述测量数值Data进行输出的输出电缆。