[实用新型]基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构

说明书

本申请实施例提供的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，属于光度计技术领域。该基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构包括光栅座、直流电机、编码器、联轴器、丝杆支架、丝杆、丝母滑块、伺服驱动器和控制器；所述直流电机固定在所述丝杆支架上，所述直流电机通过所述联轴器带动所述丝杆转动；所述丝杆与所述丝母滑块配合移动；控制器、直流电机和编码器均与伺服驱动器连接；编码器还与控制器连接，控制器用于读取编码器反馈的位置信号；丝母滑块与光栅座连接，丝杆与联轴器连接。本申请可以满足光谱快速扫描的需要、能够有效实现波长移动精度为0.02nm且提高光谱扫描速度。

技术领域

本申请涉及光度计领域，具体而言，涉及基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构。

背景技术

目前现有的光度计中丝杆是由步进电机驱动，然而由于步进电机转速较低、转速越高扭矩越小，在波长快速移动的情况下，会出现丝杆抱死问题。限制了光栅控制机构中滑块的移动速度和精度，难以满足光谱快速扫描的需要。

因此，如何克服上述问题是目前亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法，其能够改善上述问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其包括光栅座、直流电机、编码器、联轴器、丝杆支架、丝杆、丝母滑块、伺服驱动器和控制器；所述直流电机固定在所述丝杆支架上，所述直流电机通过所述联轴器带动所述丝杆转动；所述联轴器之间固定连接有导轨，所述丝母滑块一侧对称连接有导轮，所述导轨位于所述导轮之间；所述丝杆与所述丝母滑块配合移动，所述丝杆与所述联轴器连接；所述控制器、所述直流电机和所述编码器均与所述伺服驱动器连接；所述编码器还与所述控制器连接，所述控制器用于读取所述编码器反馈的位置信号；所述丝母滑块与所述光栅座连接。

在一可能的实施例中，上述直流电机为直流无刷电机。

在一可能的实施例中，上述编码器为1000线编码器。

在一可能的实施例中，上述编码器设有编码器信号线，编码器信号线反馈给所述伺服驱动器的同时也反馈给所述控制器，以形成双反馈控制。

在一可能的实施例中，上述联轴器为柔性联轴器。

在一可能的实施例中，上述丝杆的螺距为1毫米，其中，所述丝母滑块移动1毫米对应光栅的波长移动为20纳米，所述丝母滑块移动1毫米需要所述丝杆转动360度，所述丝杆转动360度对应所述编码器为1000个脉冲信号，一个所述脉冲信号对应的波长移动精度为0.02纳米。

在一可能的实施例中，上述伺服驱动器型号为ACS306。

在一可能的实施例中，上述控制器的型号为STM32F103ZET6。

在一可能的实施例中，上述光栅座上设有臂杆；所述臂杆通过活动座与所述丝母滑块连接；

在一可能的实施例中，上述丝母滑块通过所述臂杆和所述活动座带动光栅转动。

第二方面，本申请提供一种驱动方法，所述驱动方法用于驱动如第一方面任意一项所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，所述驱动方法包括：所述控制器向所述伺服驱动器发送脉冲信号和转向信号；所述伺服驱动器根据所述脉冲信号和所述转向信号控制所述直流电机带动所述丝杆转动；所述编码器在所述丝杆转动时反馈位置信号至所述伺服驱动器和所述控制器；所述控制器解码所述位置信号得到所述丝母滑块的位置信息，以便于根据所述位置信息控制光栅转动。