[发明专利]大行程光栅纳米测量块及其测量方法

摘要

本发明公开了一种大行程光栅纳米测量块及其测量方法。测量模块包括光栅接口、光栅调理电路、显示器、串行通信接口、电源接口以及DSP浮点运算芯片，DSP浮点运算芯片内固化了零辨向细分软件。本发明方法摆脱了独立的辨向电路或辨向算法的约束，使得光栅测量分辨率与辨向分辨率在纳米级和亚纳米级上达到了一致，满足了大行程范围内的纳米测量和实时控制要求，可广泛应用于超精密工作台的测控领域、在线高精度测量领域。测量模块设计时的测量行程范围±2m，与粗光栅配套后的测量分辨率1-2nm、测量速度范围0-100mm/s。

主权项

大行程光栅纳米测量块，包括有DSP浮点运算芯片及其DSP处理电路，所述DSP处理电路包括有A/D输入电路、I/O输出电路、串口输出电路，其特征在于：还包括有光栅调理电路、与光栅调理电路输入端电连接的供外部光栅接入的光栅接口，外部光栅通过光栅接口将采集到的位移信号传输至光栅调理电路，所述光栅调理电路通过所述A/D输入电路与所述DSP浮点运算芯片电连接，输出调理后的外部光栅的正弦电压、余弦电压和零偏电压信号至所述DSP浮点运算芯片；有串行通信接口，所述串行通信接口通过所述串口输出电路与所述DSP浮点运算芯片电连接，所述DSP浮点运算芯片的测量数据通过串行通信接口输出至外部的上位机；有显示器通过I/O输出电路与所述DSP浮点运算芯片电连接，所述DSP浮点运算芯片的测量数据通过I/O输出电路在显示器中显示。