一种高低速兼容直线位移增量精密测量方法技术

本发明专利技术公开了一种高低速兼容直线位移增量精密测量方法。本发明专利技术相较传统光栅，显著降低其制造工艺复杂度、加工时间和成本；本发明专利技术相较传统光栅，工况速度区间更宽，即能够正常工作于更高/更低速的工况条件下；本发明专利技术将传统的细密光栅，转为宏观的大间隔光栅条纹，有效降低装调复杂度，提升良品率；本发明专利技术提供一定的绝对定位能力(绝对定位，即能直接获得当前位置距离零点位的距离)；本发明专利技术定位图案特别适合非透明介质，如各种金属材料，耐冲击和振动。

【技术实现步骤摘要】
一种高低速兼容直线位移增量精密测量方法
本专利技术涉及直线位移精密测量
，具体涉及一种高低速兼容直线位移增量精密测量方法。
技术介绍
对平面移动距离的精密测量，是一项常见的通用需求，经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。目前工业领域中主要采用光栅尺测量，其也被称为光栅尺位移传感器或光栅尺传感器，是通过利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。制造光栅的材料主要有以下2种：1.刻线玻璃尺(有效测量长度3米以下使用)2.刻线钢带尺(有效测量长度3米以上使用)在存在振动、冲击、高可靠性要求的特种工况下，会尽可能使用非玻璃质材料。但精密的金属光栅制造工艺复杂，成本较高。除此之外，其还存在以下几个问题：1.光栅尺仅能进行相较之前位置偏移的“增量”式测量，即系统首次上电后，无法获知当前位置，需要首先进行“零位”搜寻，然后才能通过累加历史移动数据，获知当前位置。任意时刻出现系统断电、故障重启后，皆需要重复以上过程以获得当前位置信息。2.测量误差会持续累积。即一旦在某位置出现定位误本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高低速兼容直线位移增量精密测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、利用光电管A、光电管B产生光电信号，将定位图案从零点位置开始移动，在光电信号经过定位图案后产生脉冲信号，根据脉冲信号的时序确定移动方向，并通过测量系统累加脉冲信号，设当前脉冲信号累加值为m；/nS2、通过CCD相机周期性拍摄图像；/nS3、在拍摄图像中取中心处列图像，并通过图像处理算法依次获得关键点P1、P2、P3和P4；/nS4、计算点P1、P2、P3和P4的交比，进而获得P1P2的距离与P1P3的距离的比值b；/nS5、根据交比不变原理和脉冲信号累加值m和比值b计算定位图案的当前位移位置；/nS6、将当前位移位...

【技术特征摘要】
20201125 CN 20201133309991.一种高低速兼容直线位移增量精密测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用光电管A、光电管B产生光电信号，将定位图案从零点位置开始移动，在光电信号经过定位图案后产生脉冲信号，根据脉冲信号的时序确定移动方向，并通过测量系统累加脉冲信号，设当前脉冲信号累加值为m；
S2、通过CCD相机周期性拍摄图像；
S3、在拍摄图像中取中心处列图像，并通过图像处理算法依次获得关键点P1、P2、P3和P4；
S4、计算点P1、P2、P3和P4的交比，进而获得P1P2的距离与P1P3的距离的比值b；
S5、根据交比不变原理和脉冲信号累加值m和比值b计算定位图案的当前位移位置；
S6、将当前位移位置调整为绝对位置，将绝对位置作为测量结果。


2.根据权利要求1所述的高低速兼容直线位移增量精密测量方法，其特征在于，所述定位图案包括若干个单元体，每个所述单元体包括竖直设置的光栅条纹，所述光栅条纹下方设有平行设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德麾，姜世平，杨武，代冬军，郑鑫，力昌兵，
申请(专利权)人：四川云盾光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51