[发明专利]一种基于交变光场的直线位移测量系统

摘要

本发明公开了一种基于交变光场的直线位移测量系统，包括发光元件、定尺基体、动尺基体、光电探测器和电子信号处理电路，定尺基体上设有一排定尺透光面，发光元件包括交变光源体，交变光源体由一路交流激励信号驱动，形成单交变光场，动尺基体上设有的四排动尺透光面在垂直于交变光源体的方向上被单交变光场完全覆盖，光电探测器包括四个光电测头，四个光电测头能同时独立接收四排动尺透光面的全部光通量。发光元件、光电探测器和动尺基体一起相对于定尺基体移动，四个光电测头输出的四路光电流信号输入到电子信号处理电路中，进行处理后得到动尺基体相对定尺基体的直线位移值。本发明能实现直线位移精密测量，同时减小测量系统体积，更利于集成。

主权项

1.一种基于交变光场的直线位移测量系统，包括发光元件(1)、定尺基体(2)、动尺基体(3)、光电探测器(4)以及电子信号处理电路，发光元件(1)安装在定尺基体(2)前方，动尺基体(3)平行正对安装在定尺基体(2)后方，光电探测器(4)安装在动尺基体(3)后方；所述定尺基体(2)上沿测量方向设有一排均匀间隔分布且呈方形的定尺透光面(21)，相邻两个定尺透光面的间距等于一个定尺透光面的宽度；其特征在于：所述发光元件(1)包括光源基体(12)和安装在光源基体上的长条形的交变光源体(11)，交变光源体(11)由一路交流激励信号驱动，形成单交变光场；所述动尺基体(3)上间隔设有四排动尺透光面，四排动尺透光面的结构相同且沿测量方向的起始位置依次错开个定尺透光面宽度，四排动尺透光面加间隔的高度之和小于或者等于一个定尺透光面的高度，四排动尺透光面在垂直于交变光源体(11)的方向上被单交变光场完全覆盖；每排动尺透光面都由n个相同的双余弦透光面(31)沿测量方向连续排列构成，一个双余弦透光面的宽度等于一个定尺透光面的宽度的2倍；所述光电探测器(4)包括测头基体(42)和安装在测头基体上的四个光电测头(41)，四个光电测头(41)能同时独立接收所述四排动尺透光面的全部光通量；发光元件(1)、光电探测器(4)和动尺基体(3)一起相对于定尺基体(2)移动，四个光电测头(41)输出反应四排动尺透光面光通量变化的四路光电流信号，四路光电流信号输入到电子信号处理电路中，进行处理后得到动尺基体(3)相对定尺基体(2)的直线位移值。