[发明专利]基于双频激光干涉仪的垂向伺服机构测量装置及利用其实现高精度垂向运动的方法

权利要求书

1.一种基于双频激光干涉仪的垂向伺服机构测量装置，其特征在于所述伺服机构测量装置包括气路部分、线性电机部分、传感器部分和垂向运动部分，其中：

所述的垂向运动部分由基座、内套筒、外套筒和上平面组成，内套筒的下端与基座无缝固联，外套筒的上端与上平面无缝固联，外套筒的下端套于内套筒上部的外面；

所述的气路部分位于垂向运动部分外部，由高压气瓶、开关阀、比例阀、气压控制器组成，高压气瓶安装在基座上面，高压气瓶与内套筒之间连接有开关阀，比例阀与内套筒相连，气压控制器与比例阀连接；

所述线性电机部分位于垂向运动部分内部，包括动子和定子，动子的一端和上平面固联，定子通过刚体与内套筒内壁上部固联，定子上固定有垂向运动控制器；

所述传感器部分位于垂向运动部分内部，由双频激光干涉仪和压力、温度、湿度测量单元组成，双频激光干涉仪由固定在内套筒底部的激光头、固定在内套筒内壁上的干涉镜和固定在定子底部的移动反射镜组成，压力、温度、湿度测量单元固定在垂向运动控制器上。

2.根据权利要求1所述的基于双频激光干涉仪的垂向伺服机构测量装置，其特征在于所述线性电机部分采用圆柱形线性电机。

3.根据权利要求1所述的基于双频激光干涉仪的垂向伺服机构测量装置，其特征在于所述气路部分的各部件之间通过耐压管线连接。

4.一种利用权利要求1-3任一权利要求所述的伺服机构测量装置进行实时校正实现高精度垂向运动的方法，其特征在于所述方法步骤如下：

一、打开开关阀，通过高压气瓶为内套筒腔部提供恒压气体，并通过气压控制器调节比例阀开度使外套筒部分得到重力补偿；

二、通过外部工控机发送位置指令给垂向运动控制器，垂向运动控制器控制定子内部磁场实现垂向运动，驱动动子带动外套筒垂向运动；

三、双频激光干涉仪实时测量当前位移量，并根据压力、温度、湿度测量单元测量的当前气压、温度、湿度对测量值实时校正，从而控制线性电机部分实现外套筒的高精度垂向运动。