[发明专利]探测信号处理方法、装置、介质、设备及光栅尺

权利要求书

1.一种应用于光栅尺的探测信号处理方法，其特征在于，包括：

获取读数头在固定速度的运动状态下采集到的三路干涉信号；其中，所述三路干涉信号的相位均未知；

基于所述三路干涉信号，确定三路干涉信号的相位差；其中，所述三路干涉信号包括第一路干涉信号、第二路干涉信号及第三路干涉信号，所述三路干涉信号的相位差包括第二路干涉信号与第一路干涉信号的相位差，以及第三路干涉信号与第一路干涉信号的相位差；

基于所述三路干涉信号的相位差，确定两路正交信号；

基于所述两路正交信号，确定被测目标的位移和/或速度；

其中，所述三路干涉信号基于读数头相对于被测目标运动而生成，所述光栅尺包括参考光栅和测量光栅，所述参考光栅和所述测量光栅的其中一个设置在所述读数头中，另一个设置在所述被测目标中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取读数头在固定速度的运动状态下采集到的三路干涉信号，包括：

在读数头在固定速度的运动状态下，实时采集三路初始干涉信号；

判断所述三路初始干涉信号是否满足稳定条件；

在所述三路初始干涉信号满足所述稳定条件之后，对满足所述稳定条件的初始干涉信号进行缓存；

针对每路干涉信号，缓存至少十个周期的初始干涉信号，得到所述三路干涉信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三路干涉信号的初始相位不同、频率相同。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述三路干涉信号，确定三路干涉信号的相位差，包括：

针对所述三路干涉信号中的每一路干涉信号，计算各自的偏置和幅值；

基于所述偏置和所述幅值，利用皮尔森相关系数法确定所述三路干涉信号的相位差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述三路干涉信号的相位差，确定两路正交信号，包括：

基于所述三路干涉信号的相位差，结合对应的干涉信号强度，利用三步移相法确定所述两路正交信号；

其中，在第一路干涉信号的强度与相位差关联关系中，相位差取值为0。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述两路正交信号，确定被测目标的位移和/或速度，包括：

基于所述两路正交信号，确定相移量；

基于所述相移量，确定被测目标的位移和速度。

7.一种应用于光栅尺的探测信号处理装置，其特征在于，包括：

信号获取模块，用于获取读数头在固定速度的运动状态下采集到的三路干涉信号；其中，所述三路干涉信号的相位均未知；

第一确定模块，用于基于所述三路干涉信号，确定三路干涉信号的相位差；其中，所述三路干涉信号包括第一路干涉信号、第二路干涉信号及第三路干涉信号，所述三路干涉信号的相位差包括第二路干涉信号与第一路干涉信号的相位差，以及第三路干涉信号与第一路干涉信号的相位差；

第二确定模块，用于基于所述三路干涉信号的相位差，确定两路正交信号；

第三确定模块，用于基于所述两路正交信号，确定被测目标的位移和/或速度；

其中，所述三路干涉信号基于读数头相对于被测目标运动而生成，所述光栅尺包括参考光栅和测量光栅，所述参考光栅和所述测量光栅的其中一个设置在所述读数头中，另一个设置在所述被测目标中。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

10.一种光栅尺，其特征在于，包括读数头，所述读数头中的三个不同位置处分别设置探测器，用于采集对应位置处的探测信号，构成三路干涉信号；

其中，三个不同位置对应的相位未知；

所述光栅尺采用权利要求1-6任一项所述方法的步骤实现探测信号处理。