[发明专利]工作台垂直位移测量装置

权利要求书

1.一种工作台垂直位移测量装置，包括：

一个产生和发射光的光源；

一个第一标尺式玻璃，具有间隔地排列的透明和不透明区域，用于有选择地衍射和反射从所述光源发射的光；

一个第二标尺式玻璃，与所述工作台相接合，活动地沿所述工作台的垂直方向安装，它具有间隔地排列的反射和透射区域，用于有选择地衍射和反射穿过所述第一标尺式玻璃的光；

一个接收部分，用于接收被所述第二标尺式玻璃反射后透过所述第一标尺式玻璃的光；以及

一个电路部分，它利用所述接收部分接收的信号测量所述工作台的第二标尺式玻璃的位移，并控制所述工作台的垂直位移。

2.根据权利要求1所述的工作台垂直位移测量装置，进一步包括一个配置在所述光源和所述第一标尺式玻璃之间的聚焦透镜，用于聚焦从所述光源发出的光。

3.根据权利要求1所述的工作台垂直位移测量装置，进一步包括一个配置在所述第一标尺式玻璃和所述接收部分之间的聚焦透镜，用于聚焦入射光。

4.根据权利要求1所述的工作台垂直位移测量装置，其中所述的透明区域、不透明区域、反射区域和透射区域的宽度都相等，以获得弗琅荷费衍射。

5.根据权利要求1所述的工作台垂直位移测量装置，其中所述接收部分包括四个光敏感器，用于把所接收的光变换成与所接收的光量相对应的电流。

6.根据权利要求5所述的工作台垂直位移测量装置，其中所述的光敏感器彼此相邻地安装形成晶格状，以便在所述相邻的光敏感器之间产生90°的相位差。

7.根据权利要求6所述的工作台垂直位移测量装置，其中所述电路部分包括：

多个电流—电压转换器，用于把从所述接收部分接收的电流信号转换成电压信号；

第一和第二差分放大器，每一个放大器接收和差分放大由所述电流—电压转换器转换的所述电压信号中其间有180°相位差的两个电压信号；

一个波形整形/计数装置，用于对从所述第一和第二差分放大器输出的信号的波形进行整形，并对整形后的波形计数；

一个运算器，通过对所述波形整形/计数装置的计数值与所述第一和第二标尺式玻璃的格栅重复周期作比较，来计算位移；以及

一个检测偏差值的比较器，通过对计算出的位移与所期望的位移进行比较，输出一个偏差信号给所述工作台的驱动电机控制器。

8.根据权利要求1所述的工作台垂直位移测量装置，其中所述电路部分包括：

多个电流—电压转换器，用于把从所述接收部分接收的电流信号转换成电压信号；

第一和第二差分放大器，每一个放大器用于接收和差分放大由所述电流—电压转换器转换的所述电压信号中其间有180°相位差的两个电压信号；

一个波形整形/计数装置，用于对从所述的第一和第二差分放大器输出的信号的波形进行整形，并对整形后的波形计数；

一个运算器，通过对所述波形整形/计数装置的计数值与所述第一和第二标尺式玻璃的格栅重复周期作比较，来计算位移；以及

一个检测偏差值的比较器，通过对计算出的位移与所期望的位移进行比较，输出一个偏差信号给所述工作台的驱动电机控制器。