[发明专利]数字位移测量设备

权利要求书

1.一种位移测量设备，用于测量运动部件沿至少一个方向的位移，其特征在于包括：

能够发射光束的光源；

至少一个能够拦截光束、并与运动部件相连以便跟随运动部件的运动的光学器件；

至少一个能够接收由光学器件关于光源的相对位置确定的所传播的光束的像素传感器，像素被布置成使得其中至少有一些像素接收到在运动部件的运动过程中随着运动部件的位置而变化的光照；

比较模块，能够将所述至少一个传感器的像素的输出值与两个不同的阈值相比较，以便向其指派这样的逻辑值：

向所有小于第一阈值的光照值指派同一个第一逻辑值；

向所有大于第二阈值的光照值指派同一个第二逻辑值；

向所有介于第一阈值和第二阈值之间的光照值分别指派代表该值的、能由计算装置处理的该值的转换值；

计算模块，能够根据比较模块输出的数据确定运动部件的位置。

2.根据权利要求1的位移测量设备，其特征在于：光学器件包括遮挡片，该遮挡片的轮廓的至少一部分与运动部件的所述至少一个运动方向形成非零角度。

3.根据权利要求1的位移测量设备，其特征在于：光学器件能够反射光束的一部分。

4.根据权利要求1至3之一的位移测量设备，其特征在于还包括第二光学器件，该第二光学器件适于确定第一光学器件的轮廓图像的尺寸并使其对焦。

5.根据权利要求1至4之一的位移测量设备，其特征在于：所述至少一个传感器是由按照线性图案排列的至少一排像素形成的线性光学传感器。

6.根据权利要求1至5之一的位移测量设备，其特征在于对光学器件在被测运动方向以外的其它方向的位移进行三角法校正。

7.根据权利要求1至6之一的位移测量设备，其特征在于还包括用于根据数据的到达顺序对所述至少一个传感器的像素进行编址的编址模块。

8.根据权利要求1至7之一的位移测量设备，其特征在于还包括对所述至少一个传感器的像素进行计数的计数模块，所述像素根据其编址和被指派的逻辑值形成群组。

9.根据权利要求7和8的位移测量设备，其特征在于：像素的被接收的值位于所述第一阈值和第二阈值之间的像素的编址值与每个群组中计数的像素数目相比较。

10.一种扩音器，其特征在于包括一个根据权利要求1至9之一所述的位移测量设备。

11.一种用于测量运动部件沿至少一个方向的位移的位移测量方法，其特征在于包括如下步骤：

发射光束；

放置能够拦截光束并与运动部件相连以便跟随运动部件的运动的光学器件；

用像素传感器接收所传播的光束，所传播的光束由光学器件关于光源的相对位置确定，像素被布置成使得其中至少有一些像素接收到在运动部件的运动过程中随着运动部件的位置而变化的光照；

将传感输出值与两个不同的阈值相比较，以便向传感输出值指派这样的逻辑值：

向所有小于第一阈值的光照值指派同一个第一逻辑值；

向所有大于第二阈值的光照值指派同一个第二逻辑值；

向所有介于第一阈值和第二阈值之间的光照值分别指派代表该值的、能由计算装置处理的该值的转换值；以及

根据比较模块输出的数据确定运动部件的位置。