[实用新型]一种四维光栅测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种测量装置，具体涉及一种四维光栅测量装置。

背景技术

光栅分为物理光栅和计量光栅，计量光栅栅距大一些，常用于检测直线位移和角位移等，计量光栅装置是数控设备、坐标镗床、工具显微镜X-Y工作台及某些坐标测量仪器上使用广泛的检测装置。目前的光栅位置测量还存在一些缺陷：测量装置比较复杂，精度不高，容易出现一些小误差，系统稳定性不高，给其使用带来了一些不便。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种四维光栅测量装置，结构简单，操作方便可靠，能够实现零误差，系统稳定性高，实用性强。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种四维光栅测量装置，包括光电检测器、放大电路、直流电机、光栅位置传感器、脉冲处理器、信号转换电路、电子细分与判向电路、可逆计数器和PC机，光电检测器通过放大电路与直流电机相连，直流电机与光栅位置传感器相连，光栅位置传感器、脉冲处理器、信号转换电路、电子细分与判向电路、可逆计数器依次相连，可逆计数器通过PC接口卡与和PC机。

作为优选，所述的光栅位置传感器设置在微动工作台上，

作为优选，所述的电子细分与判向电路采用四倍频细分电路。

本实用新型结构简单，操作方便可靠，能够实现零误差，系统稳定性高，实用性强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种四维光栅测量装置，包括光电检测器1、放大电路2、直流电机3、光栅位置传感器4、脉冲处理器5、信号转换电路6、电子细分与判向电路7、可逆计数器8和PC机9，光电检测器1通过放大电路2与直流电机3相连，直流电机3与光栅位置传感器4相连，光栅位置传感器4、脉冲处理器5、信号转换电路6、电子细分与判向电路7、可逆计数器8依次相连，可逆计数器8通过PC接口卡与和PC机9。

值得注意的是，所述的光栅位置传感器4设置在微动工作台上，

此外，所述的电子细分与判向电路7采用四倍频细分电路。

本具体实施方式的工作原理：光电检测器1将接收到的光信号转换为电流信号，由光栅传感器产生两组信号分别经过差动放大与整形器整形后，输出脉冲信号，然后经过细分电路进入单片机控制系统，从而单片机对输入脉冲进行计数。当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，在条纹移动的方向上放置光电探测器，可将光信号转换为电信号，这样就可实现位移信号到电信号的转换。

由于位移是一个矢量，既要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号，由四个光电器件获得的四路光电信号分别送到两只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为pi/2，经过整形器后整形为占空比为1比1的方波，由于光栅在作正向或反向移动时，从差放输出的两路信号相位差都是pi/2，将两个信号进行比较，就可以对信号进行辨向。在对信号进行辨向后，辨向后的信号经过细分，达到更高的精度，经细分后的信号通过计数器，实现位移的测量。

本具体实施方式结构简单，操作方便可靠，能够实现零误差，系统稳定性高，实用性强。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。