[发明专利]一种压电驱动测量跟踪方法、系统及使用方法

摘要

本发明公开了一种压电驱动测量跟踪方法、系统及使用方法，属于测量控制技术领域。所述压电驱动测量跟踪系统包括中央监控器、摄像机、成像管装置、压电装置、物镜及电压放大器；摄像机与中央监控器连接；中央监控器与电压放大器连接，中央监控器通过电压控制电压放大器；电压放大器与压电装置连接；物镜设置在压电装置下方，压电装置带动所述物镜动作；成像管装置与压电装置连接；摄像机与成像管装置连接。本发明压电驱动测量跟踪方法及系统可采用两种方法自动跟踪观测不同位置的物体，时间分辨率可达到毫秒，空间分辨率可达到3纳米，尤其适合观察微米纳米物质的运动变化。

主权项

一种压电驱动测量跟踪系统的使用方法，所述压电驱动测量跟踪系统包括：中央监控器(1)、摄像机(2)、成像管装置、压电装置、物镜(5)及电压放大器(6)；所述摄像机(2)与所述中央监控器(1)连接，将拍摄的图片信号传递给所述中央监控器(1)；所述中央监控器(1)与所述电压放大器(6)连接，所述中央监控器(1)通过电压控制所述电压放大器(6)；所述电压放大器(6)与所述压电装置连接，通过电压使所述压电装置产生形变；所述物镜(5)设置在所述压电装置下方，所述压电装置带动所述物镜(5)动作；所述成像管装置与所述压电装置连接，所述成像管装置采集所述物镜(5)观测的图像信号；所述摄像机(2)与所述成像管装置连接，所述摄像机(2)拍摄所述成像管装置的成像；所述成像管装置包括丁字形成像管(3)，所述丁字形成像管(3)一端与所述摄像机(2)连接，另一端与所述压电装置连接；所述压电装置包括压电陶瓷(4)；所述压电陶瓷(4)为环形；所述压电陶瓷(4)一端与所述丁字形成像管(3)连接，另一端与所述物镜(5)连接；所述中央监控器包括图像处理模块及压电驱动模块；所述图像处理模块对摄像机拍摄的图像进行图像处理，分析出物体图像谱；所述压电驱动模块控制压电装置动作；其特征在于，所述压电驱动测量跟踪系统的使用方法包括以下步骤：步骤1.1，物镜(5)和丁字形成像管(3)把物体的像投到摄像机(2)，摄像机(2)将物体的像传输给中央监控器(1)的图像处理模块，进行图像处理，中央监控器(1)的压电驱动模块通过控制电压放大器(1)驱动压电陶瓷(4)带动物镜(5)运动，分别选择底部参照物和待测物体；步骤1.2，中央监控器(1)分析出物体图像谱，再通过电压放大器控制压电陶瓷(4)形变，带动物镜(5)动作，不断反馈各个位置的图像；所述步骤1.2包括：中央监控器(1)通过压电陶瓷(4)改变物镜(5)的位置，在底部参照物聚焦平面附近连续扫描，计算出各个位置的图像谱，选出标准的图像谱，输出该谱对应的压电陶瓷参照位移值；中央监控器(1)通过压电陶瓷(4)改变物镜(5)的位置，在待测物体聚焦平面附近连续扫描，计算出各个位置的图像谱，选出标准的图像谱，输出该谱对应的压电陶瓷(4)目标位移值；压电陶瓷(4)目标位移值与压电陶瓷(4)参照位移值之间的距离就是物体的位移；步骤1.3，中央监控器(1)输出物体位移值，并驱动物镜(5)到达适宜观察物体的位置，进行跟踪。