[发明专利]单码道绝对式时栅角位移测量系统

摘要

本发明公开了一种单码道绝对式时栅角位移测量系统，包括发光元件、动盘基体、定盘基体、光电探测器和信号处理电路，动盘基体上设有N个全透光栅面和N+1个半透光栅面，定盘基体的圆周被均分为6个透光调制区，相邻两个透光调制区内各设有四个第一双余弦透光面和四个第二双余弦透光面，光电探测器包括6组光电测头；动盘基体相对定盘基体转动，6组光电测头输出的光电流信号合成6个电行波信号，对其中3个电行波信号的幅值进行编码，根据编码值选取相应的2个电行波信号比相，并转换得粗码值，所述2个电行波信号中的任意一个与参考信号比相，并转换得精码值，精码值加粗码值得到绝对角位移值。本发明能实现精密角位移的绝对式测量，降低编码难度。

主权项

1.一种单码道绝对式时栅角位移测量系统，包括发光元件(1)、动盘基体(2)、定盘基体(3)、光电探测器(4)以及信号处理电路，发光元件(1)同轴安装在动盘基体(2)正上方，定盘基体(3)同轴安装在动盘基体(2)正下方，光电探测器(4)同轴安装在定盘基体(3)正下方，发光元件(1)、定盘基体(3)、光电探测器(4)保持固定；其特征在于：所述发光元件(1)由一路交流激励信号驱动，形成单交变光场；所述动盘基体(2)上设有N个相同且呈扇环形的全透光栅面(21)和N+1个相同且呈扇环形的半透光栅面(22)，N个全透光栅面(21)沿圆周方向间隔均匀分布，并围成半圈，一个全透光栅面(21)所对的圆心角等于相邻两个全透光栅面(21)间隔的圆心角等于N+1个半透光栅面(22)沿圆周方向间隔均匀分布，并围成另外半圈，一个半透光栅面(22)所对的圆心角等于相邻两个半透光栅面(22)间隔的圆心角等于所述定盘基体(3)的圆周被均分为6个呈扇环形的透光调制区，每个透光调制区所对的圆心角为60°，且在垂直于发光元件(1)的方向上被单交变光场完全覆盖；第2m+1个透光调制区内从其起始位置开始沿圆周方向设有四个相同且间隔均匀的第一双余弦透光面(31)，一个第一双余弦透光面(31)所对的圆心角等于相邻两个第一双余弦透光面(31)间隔的圆心角等于第2m+2个透光调制区内从其起始位置开始沿圆周方向设有四个相同且间隔均匀的第二双余弦透光面(32)，一个第二双余弦透光面(32)所对的圆心角等于相邻两个第二双余弦透光面(32)间隔的圆心角等于其中，m依次取0至2的所有整数；所述光电探测器(4)包括沿圆周方向分布且围成一圈的6组光电测头(41)，6组光电测头(41)能同时独立接收6个所述透光调制区的全部光通量；动盘基体(2)相对定盘基体(3)转动，6组光电测头(41)输出的24路光电流信号输入到信号处理电路中，合成6个电行波信号，对第n1组、第n1+2组、第n1+4组光电测头所对应的3个电行波信号的幅值进行编码，根据编码值选取相应的第n2组、第n2+3组光电测头所对应的2个电行波信号比相，并转换得到粗码值，所述2个电行波信号中的任意一个与参考信号比相，并转换得到精码值，精码值与粗码值相加得到绝对角位移值；其中，n1的取值为1或2，n2的取值为1或2或3。