[发明专利]一种基于光栅干涉仪的精密高度计

摘要

本发明公开了一种基于光栅干涉仪的精密高度计，包括传动结构、光栅干涉仪系统和显示装置。传动结构包括测量导轨、配重导轨、测头和配重，光栅干涉仪系统包括标尺光栅、光路干涉系统、光电检测单元以及信号处理单元。本发明可实现对小零件高度的测量，测量分辨率可达到50nm。本发明利用光栅干涉仪代替常用光栅传感器来研发具有纳米级分辨率的精密高度计，是一种能实现高精度、高分辨率的测量系统。

主权项

一种基于光栅干涉仪的精密高度计，其特征在于：包括垂直设置的测量柱，测量柱前侧面垂直安装有测量导轨，测量导轨和配重导轨上滑动装配有滑块，由配重导轨、测量导轨、配重构成传动结构；测量柱前侧面位于导轨一侧还垂直安装有标尺光栅，所述滑块上固定有内有光路干涉系统的光学读数头，光学读数头前侧面垂直安装有测头，光学读数头与标尺光栅之间光学配合，还包括光电检测单元、信号处理单元，光学读数头中光路干涉系统输出与光电检测单元输入连接，光电检测单元输出与信号处理单元输入连接，由标尺光栅、光学读数头中的光路干涉系统、光电检测单元、信号处理单元构成光栅干涉仪系统；测量柱外还设有显示装置，信号处理单元的输出与显示装置连接；高度测量时，光学读数头随测头在垂直方向移动，光学读数头与光栅光学配合，由光路干涉系统产生发生干涉，产生两路相位相差90°的光干涉信号，两路光干涉信号输入到光电检测单元，将光干涉信号转换为电信号并对电信号进行差动放大、滤波，信号处理单元对信号进行非线性误差修正和相位细分后将测量结果传输出至显示装置。