一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置及方法，装置包括滑轨、固定支架、丝杠、电机、配重单元和外部控制器；滑轨固定在传感器机体上，且滑轨方向平行于传感器光轴方向；固定支架固定在传感器机体上，固定支架上开有与传感器光轴方向平行的螺纹孔；丝杠安装在所述固定支架的螺纹孔内；当丝杠转动时，同时能够轴向移动；丝杠一端与电机输出轴同轴固定连接，另一端与配重单元固定连接；电机安装在滑轨上，且电机能够在滑轨上滑动；外部控制器能够采集电机在滑轨上的位置信息，并能够控制电机转动及方向。当大变倍比变焦传感器处于变焦状态时，电机带动丝杆转动，配重单元发生运动并进行传感器质心动态控制补偿。本发明专利技术具有结构简单、可移植性强、易实现等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置及方法
本专利技术属于光电跟瞄系统稳定跟瞄
，主要涉及一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置及方法。
技术介绍
光电跟瞄系统一般包含电视探测器、红外热像仪、激光测距机等多种传感器。其中电视探测器与红外热像仪均可分为定焦和变焦两种类型。对于定焦以及小变倍比变焦传感器而言，在变焦过程中，传感器质心位置的偏移量对光电跟瞄系统的稳定精度影响较小，可以忽略不计。而大变倍比变焦传感器在变焦过程中，由于传感器内部光学组件的变焦行程长，传感器质心位置的偏移量较大，对光电跟瞄系统的稳定精度影响较大，降低整个系统性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是大变倍比变焦传感器处于变焦状态时，传感器质心发生偏移，降低光电跟瞄系统稳定精度的问题。针对大变倍比变焦传感器自身没有质心动态保持或自动补偿的情况下，提供一种控制装置及方法，对大变倍比变焦传感器质心进行动态控制补偿，降低对光电跟瞄系统稳定精度的影响，从而提高光电跟瞄系统的性能。本专利技术的技术方案为：所述一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，其特征在于：包括滑轨、固定支架、丝杠、电机、配重单元和外部控制器；所述滑轨固定在传感器机体上，且滑轨方向平行于传感器光轴方向；所述固定支架固定在传感器机体上，固定支架上开有与传感器光轴方向平行的螺纹孔；所述丝杠安装在所述固定支架的螺纹孔内；当丝杠转动时，同时能够轴向移动；所述丝杠一端与电机输出轴同轴固定连接，所述丝杠另一端与配重单元固定连接；所述电机安装在滑轨上，且电机能够在滑轨上滑动；所述外部控制器能够采集电机在滑轨上的位置信息，并能够控制电机转动及方向。进一步的优选方案，所述一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，其特征在于：所述滑轨采用滑轨变阻器；所述外部控制器连接滑轨变阻器，并能够根据滑轨变阻器阻值确定电机位置。所述一种大变倍比变焦传感器质心动态控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：位置标定：在传感器调焦至处于小视场时，外部控制器驱动电机转动，丝杠同步转动，并带动电机及配重单元沿滑轨移动，直至传感器整体质心满足位置要求，标记此时的电机位置；在传感器调焦至处于大、小视场之间，选取若干视场位置，外部控制器驱动电机转动，丝杠同步转动，并带动电机及配重单元沿滑轨移动，直至传感器整体质心满足位置要求，标记若干视场的电机位置；在传感器调焦至处于大视场时，外部控制器驱动电机转动，丝杠同步转动，并带动电机及配重单元沿滑轨移动，直至传感器整体质心满足位置要求，标记此时的电机位置；步骤2：在使用时，当传感器收到调焦至小视场指令时，同步通过外部控制器控制电机转动，使电机运动至标定的小视场对应电机位置；当传感器收到调焦至大、小视场之间的视场指令时，同步通过外部控制器控制电机转动，使电机运动至标定的该视场对应电机位置；当传感器收到调焦至大视场指令时，同步通过外部控制器控制电机转动，使电机运动至标定的大视场对应电机位置。有益效果本专利技术能够对大变倍比变焦传感器质心进行动态控制补偿，降低对光电跟瞄系统稳定精度的影响，从而提高光电跟瞄系统的性能。附图说明图1：单光光电跟瞄系统示意图；图2：配重装置安装结构示意图；其中：1、传感器镜头；2、电机；3、丝杠；4、固定支架；5、配重单元；6、接触件；7、紧固件；8、传感器机体；9滑轨变阻器。图3：电机控制电路的控制原理框图。具体实施方式下面结合具体实施例描述本专利技术：本专利技术的目的是提出一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，解决大变倍比变焦传感器处于变焦状态时，传感器质心发生偏移，降低光电跟瞄系统稳定精度的问题。如图2所示，本实施例中的大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，包括滑轨变阻器、固定支架、丝杠、电机、配重单元和外部控制器。在与光电跟瞄系统结构不发生干涉的情况下，所述滑轨变阻器通过螺钉固定在传感器机体上，且滑轨方向平行于传感器光轴方向。所述固定支架通过螺钉固定在传感器机体上，且固定支架上开有与传感器光轴方向平行的螺纹孔。所述丝杠安装在所述固定支架的螺纹孔内，当丝杠转动时，同时能够相对固定支架轴向移动。所述丝杠一端与电机输出轴通过紧固件同轴固定连接，所述丝杠另一端穿过配重单元的重心位置并与配重单元固定连接，电机和配重单元分别在固定支架两侧。电机通过接触件安装在滑轨变阻器上，且电机能够在滑轨变阻器上滑动。当电机在滑轨变阻器上滑动时，能够改变滑轨变阻器阻值。所述外部控制器连接滑轨变阻器，能够根据滑轨变阻器阻值确定电机位置，并能够控制电机转动及方向。基于上述装置进行大变倍比变焦传感器质心动态控制的方法包括以下步骤：步骤1：大变倍比变焦传感器处于不同视场时，配重单元所对应的配重点标定过程：在地面试验环境下，将大变倍比变焦传感器安装在单光光电跟瞄系统的万向架内框架中。首先，将传感器调焦至小视场，传感器内部光学镜头组件发生运动且运动行程最长，传感器质心位置偏移量最大，传感器在俯仰方向呈向下运动趋势。外部控制器驱动电机转动，丝杠同步转动，并带动电机及配重单元沿滑轨移动，直至传感器整体质心满足位置要求，标记此时的电机位置。其次，将传感器调焦至处于大、小视场之间，选取若干视场位置，外部控制器驱动电机转动，丝杠同步转动，并带动电机及配重单元沿滑轨移动，直至传感器整体质心满足位置要求，标记若干视场的电机位置；再次，将传感器调焦至大视场，外部控制器驱动电机转动，丝杠同步转动，并带动电机及配重单元沿滑轨移动，直至传感器整体质心满足位置要求，标记此时的电机位置。需要注意的是，如果丝杠运动过程中与光电跟瞄系统结构发生干涉，则通过改变配重单元重量的方式进行调整。步骤2：在使用时，大变倍比变焦传感器处于变焦状态，此时上位机发送传感器视场指令到外部控制器，外部控制器依据该指令发送电机控制信号至电机驱动芯片，电机驱动芯片控制电机带动丝杠开始转动，此时配重单元做与变焦运动的相对运动，进行传感器质心动态控制补偿。当传感器收到调焦至小视场指令时，同步通过外部控制器控制电机转动，使电机运动至标定的小视场对应电机位置；当传感器收到调焦至大视场指令时，同步通过外部控制器控制电机转动，使电机运动至标定的大视场对应电机位置。当电机到达指定位置后，接触件此时反馈一个位置信号给外部控制器，外部控制器发送停止指令到电机驱动芯片，此时电机停止转动。本专利技术的质心动态控制方法保证了大变倍比变焦镜头在变焦过程中质心位置的变化不会影响光电跟瞄系统的稳定精度，提高了光电跟瞄系统的性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，其特征在于：包括滑轨、固定支架、丝杠、电机、配重单元和外部控制器；所述滑轨固定在传感器机体上，且滑轨方向平行于传感器光轴方向；所述固定支架固定在传感器机体上，固定支架上开有与传感器光轴方向平行的螺纹孔；所述丝杠安装在所述固定支架的螺纹孔内；当丝杠转动时，同时能够轴向移动；所述丝杠一端与电机输出轴同轴固定连接，所述丝杠另一端与配重单元固定连接；所述电机安装在滑轨上，且电机能够在滑轨上滑动；所述外部控制器能够采集电机在滑轨上的位置信息，并能够控制电机转动及方向。

【技术特征摘要】
1.一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，其特征在于：包括滑轨、固定支架、丝杠、电机、配重单元和外部控制器；所述滑轨固定在传感器机体上，且滑轨方向平行于传感器光轴方向；所述固定支架固定在传感器机体上，固定支架上开有与传感器光轴方向平行的螺纹孔；所述丝杠安装在所述固定支架的螺纹孔内；当丝杠转动时，同时能够轴向移动；所述丝杠一端与电机输出轴同轴固定连接，所述丝杠另一端与配重单元固定连接；所述电机安装在滑轨上，且电机能够在滑轨上滑动；所述外部控制器能够采集电机在滑轨上的位置信息，并能够控制电机转动及方向。2.根据权利要求1所述一种大变倍比变焦传感器质心动态控制装置，其特征在于：所述滑轨采用滑轨变阻器；所述外部控制器连接滑轨变阻器，并能够根据滑轨变阻器阻值确定电机位置。3.利用权利要求1所述装置进行大变倍比变焦传感器质心动态控制的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：位置标定：在传感器调焦至处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘召庆，吴英春，王俊林，许辉，康婷颋，雷金利，刘博，贺刚，王超，刘亚琴，尚琼君，王敏，芦峰，赵博，王英，杨超，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61