[发明专利]脉冲型光电轴径测量系统

摘要

本发明公开了一种脉冲型光电轴径测量系统，包括扩束凸透镜，扩束凸透镜前侧焦点处具有光源，后侧依次设有平行的前参考板和后参考板；前参考板的上半部分透光，下半部分刻有第一计数光栅；后参考板上半部分不透光，并在靠近顶端的位置开有一通光孔，下半部分刻有第二计数光栅；后参考板的上半部分后侧设有第一会聚凸透镜，在第一会聚凸透镜的后侧焦点处设有第一光电探测器，后参考板的下半部分后侧设有第二会聚凸透镜，在第二会聚凸透镜的后侧焦点处设有第二光电探测器；本发明不需要要求参考板匀速运动，大大提高测量精度和稳定性，基本满足超精密加工过程中的轴径检测精度需求。

主权项

一种脉冲型光电轴径测量系统，其特征在于，包括扩束凸透镜(15)，所述扩束凸透镜(15)前侧焦点处具有光源(16)，后侧依次设有平行的前参考板(14)和后参考板(12)；所述前参考板(14)的上半部分透光，下半部分刻有第一计数光栅(13)；所述后参考板(12)上半部分不透光，并在靠近顶端的位置开有一通光孔(2)，下半部分刻有第二计数光栅(17)；所述第一计数光栅(13)和第二计数光栅(17)结构相同，占空比均为1；后参考板(12)的上半部分后侧设有第一会聚凸透镜(3)，在第一会聚凸透镜(3)的后侧焦点处设有第一光电探测器(4)，第一光电探测器(4)的两端接入第一光电输入电路(5)，第一光电输入电路(5)的输出端与第一与非逻辑门(6)相连；后参考板(12)的下半部分后侧设有第二会聚凸透镜(11)，在第二会聚凸透镜(11)的后侧焦点处设有第二光电探测器(10)，第二光电探测器(10)的两端接入第二光电输入电路(9)，第二光电输入电路(9)的输出端和第一与非逻辑门(6)的输出端均接入第二与非逻辑门(7)，第二与非逻辑门(7)的输出端连接计数运算器(8)；所述第一光电输入电路(5)和第二光电输入电路(9)均由依次串联的运算放大器和电压比较器组成；待测样品(1)置于前参考板(14)和后参考板(12)之间的上半空间的通光孔(2)以下的位置，前参考板(14)和待测样品(1)固定不动，当沿测长方向移动后参考板(12)时，使得通光孔(2)由透光状态进入被待测样品(1)遮挡区域，并再次进入透光区域，第一光电输入电路(5)将依次输出高电平‑低电平‑高电平；同时，当第一计数光栅(13)和第二计数光栅(17)通路相重合时，光能够通过后参考板(12)的下半部，第二光电输入电路(9)输出高电平，当第一计数光栅(13)和第二计数光栅(17)错位时，第二光电输入电路(9)输出低电平，如此交错第二光电输入电路(9)将输出一系列脉冲；第一光电输入电路(5)的输出信号取“与非”后与第二光电输入电路(9)的输出信号相“与非”，传入计数运算器(8)，上升沿触发计数运算器(8)加一，从而得到脉冲的个数N；光栅常数为d，则可求得待测样品(1)的轴径L为：L＝N×d。