[发明专利]一种基于位置敏感探测器的位移测量装置及其运用方法

摘要

一种基于位置敏感探测器的位移测量装置及其运用方法。本发明采用的位置敏感探测器为二维PSD；并重点对现有基于位置敏感探测器的位移测量装置中的信号处理模块进行了改进，对信号预处理模块进行了适应性改进，以确保在对数字信号进行处理的方法中，运用相位法。其运用方法的步骤中，包括了为运用相位法而进行的多光束调制，信号预处理及转换，后继数字化处理及转换等步骤，然后，利用FFT算法计算出各个频率信号对应的相位信息，进一步处理各个相位信息可获取多个光斑在PSD光敏面上的位移信息，从而实现对多光束的光斑位置精确测量。具有精度高、灵活性好、系统稳定、信号处理电路简单、成本低等特点。

主权项

一种基于位置敏感探测器的位移测量装置，它包括二维PSD，其入射光斑照射到该二维PSD光敏面上的半导体激光源，采集二维PSD的电流信号并进行预处理的信号预处理模块，进一步对预处理后的信号进行处理的数字信号处理模块，其特征在于，所述信号预处理模块包括，实现电流信号到电压信号转换和初级放大的I/V转换模块，与该I/V转换模块连接且输出电压信号值为0～3V的次级放大模块和低通滤波模块；所述数字信号处理模块包括，A/D转换模块和DSP核心模块，其中，所述A/D转换模块包括均有8路输入（ADCINA0～ADCINA7，ADCINB0～ADCINB7）的两个并联的多路模拟开关（MUXA、MUXB），分别与这两个多路模拟开关（MUXA、MUXB）连接的两个采样保持器（S/HA、S/HB），与这两个采样保持器（S/HA、S/HB）连接的采样保持器多路选择开关（S/H MUX）和与采样保持器多路选择开关（S/H MUX）连接的A/D转换器（A/D Converter）。