[发明专利]滤光组件的切换定位控制方法

说明书

技术领域

本发明属于光电控制技术领域，主要涉及滤光组件的切换定位控制方法，尤其涉及一种带有多组滤光片的圆形滤光盘组件的快速切换及精确定位控制方法。

背景技术

在光电成像系统中，滤光组件的使用非常广泛。对于可见光成像传感器而言，针对不同环境切换不同的滤光片，滤除干扰和一些不需要的光线，提高成像质量；对于红外热像仪而言，测量低温采用透过率较高的滤光片，测量高温采用透过率较低的滤光片；多光谱成像传感器常切换不同波长的窄带滤光片，以获取被测物品的光谱信息。

工程实施中，常有两类滤光组件，一类是矩形平动式滤光组件，中国发明专利申请CN101995629A公开了一种矩形平动式的滤光片切换结构，电机驱动齿轮，齿轮传动矩形滤光盘，弹性触发机构检测到位信号，控制电机的旋转和停止实现滤光片的切换；另一类是圆盘旋转式滤光组件，中国实用新型专利CN202362573U公开了一种盘形滤光盘切换机构，由挡块遮挡光电开关器件获取滤光片的位置信息，采用蜗轮蜗杆的传动，电机驱动实现滤光片的切换。

现有技术存在以下缺点：（1）矩形平动式的传动方式，电机只能有限角度旋转，一旦传感器发生故障，电机将会一直处于堵转状态，容易损坏电机；（2）接触式的位置检测器件可靠性低，容易发生故障，并且限制了滤光片的个数，只能使用两个滤光片；（3）采用多个光电开关器件作为位置检测器件，每只滤光片进入光路，都有对应的光电开关器件获取位置信号，元器件多，信号连接复杂；（4）通过微调位置反馈器件或者位置检测器件的位置，使得滤光片与光轴在一条直线时，位置检测器件正好检测到有效信号，这种装调方式复杂，精度不高，特别是滤光盘带有多组滤光片，体积较小时，调试操作很难实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的问题，提供一种滤光组件的切换定位控制方法。

为解决上述问题，本发明提供的切换定位控制方法由置有切换定位控制软件包的控制器实现的，当控制器上电后，执行以下操作步骤：

第一步：寄存器初始化，从存储器中调用T_Z、T_P[i]和T_N[i]且i=1、2、3、…、n，i为滤光片的编号,n的取值与滤光组件中的滤光片数量一致，并令t_P=0，m_P=0，t_s=0；

其中，T_Z为用于寻零粗略定位的预定下降沿间隔时间,T_P[i]为滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，T_N[i]为滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，t_P为下降沿间隔时间计时器，m_P为下降沿个数，t_s为延迟停止时间计时器；

第二步：调用“寻零子程序”，并执行以下步骤：

2.1向电机发送滤光盘逆时针旋转指令，其中逆时针旋转指令是指滤光片按照i、i+1的顺序进入光路的指令，顺时针旋转指令是指滤光片按照i、i-1的顺序进入光路的指令；

2.2下降沿间隔时间计时器t_P开始计时；

2.3判断是否检测到位置检测器件反馈信号的下降沿，如果为假，继续检测；如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P停止计时且下降沿个数m_P加1；

2.4判断下降沿个数m_P是否等于1，如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P清0，并返回执行2.2步骤；如果为假，执行2.5步骤；

2.5判断下降沿间隔时间计时器t_P的值是否小于等于T_Z,如果为假，下降沿间隔时间计时器t_P清0，并返回执行2.2步骤；如果为真，延迟停止时间计时器t_s开始计时；

2.6当t_s≥T_P[1]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

第三步：等待接收切换指令，如果接收到位置指令x，执行第四步；

第四步：调用“切换子程序”，并执行以下步骤：

4.1判断0＜x-i≤n2或者x-i≤-n2，如果为真，向电机发送滤光盘逆时针旋转指令；如果为假，向电机发送滤光盘顺时针旋转指令；