基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法技术

本发明专利技术实施例提供的一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法，属于光度计技术领域。该基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构包括光栅座、直流电机、编码器、联轴器、丝杆支架、丝杆、丝母滑块、伺服驱动器和控制器；所述直流电机固定在所述丝杆支架上，所述直流电机通过所述联轴器带动所述丝杆转动；所述丝杆与所述丝母滑块配合移动；控制器、直流电机和编码器均与伺服驱动器连接；编码器还与控制器连接，控制器用于读取编码器反馈的位置信号；丝母滑块与光栅座连接，丝杆与联轴器连接。本申请可以满足光谱快速扫描的需要、能够有效实现波长移动精度为0.02nm且提高光谱扫描速度。光谱扫描速度。光谱扫描速度。

【技术实现步骤摘要】
基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法


[0001]本专利技术涉及光度计
，具体而言，涉及一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法。

技术介绍

[0002]目前现有的光度计中丝杆是由步进电机驱动，然而由于步进电机转速较低、转速越高扭矩越小，在波长快速移动的情况下，会出现丝杆抱死问题。限制了光栅控制机构中滑块的移动速度和精度，难以满足光谱快速扫描的需要。
[0003]因此，如何克服上述问题是目前亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法，其能够改善上述问题。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其包括光栅座、直流电机、编码器、联轴器、丝杆支架、丝杆、丝母滑块、伺服驱动器和控制器；所述直流电机固定在所述丝杆支架上，所述直流电机通过所述联轴器带动所述丝杆转动；所述丝杆与所述丝母滑块配合移动，所述丝杆与所述联轴器连接；所述控制器、所述直流电机和所述编码器均与所述伺服驱动器连接；所述编码器还与所述控制器连接，所述控制器用于读取所述编码器反馈的位置信号；所述丝母滑块与所述光栅座连接。
[0007]在一可能的实施例中，上述直流电机为直流无刷电机。
[0008]在一可能的实施例中，上述编码器为1000线编码器。
[0009]在一可能的实施例中，上述编码器包括编码器信号线，所述编码器信号线反馈给所述伺服驱动器的同时也反馈给所述控制器，以形成双反馈控制。
[0010]在一可能的实施例中，上述联轴器为柔性联轴器。
[0011]在一可能的实施例中，上述丝杆的螺距为1毫米，其中，所述丝母滑块移动1毫米对应光栅的波长移动为20纳米，所述丝母滑块移动1毫米需要所述丝杆转动360度，所述丝杆转动360度对应所述编码器为1000个脉冲信号，一个所述脉冲信号对应的波长移动精度为0.02纳米。
[0012]在一可能的实施例中，上述伺服驱动器型号为ACS306。
[0013]在一可能的实施例中，上述控制器的型号为STM32F103ZET6。
[0014]在一可能的实施例中，上述光栅座上设有臂杆；所述丝母滑块与所述臂杆连接；其中，所述丝母滑块通过所述臂杆带动光栅转动。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种驱动方法，所述驱动方法用于驱动如第一方面任意一项所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，所述驱动方法包括：所述控制器向所述伺服驱动器发送脉冲信号和转向信号；所述伺服驱动器根据所述脉冲信号和所述转
向信号控制所述直流电机带动所述丝杆转动；所述编码器在所述丝杆转动时反馈位置信号至所述伺服驱动器和所述控制器；所述控制器解码所述位置信号得到所述丝母滑块的位置信息，以便于根据所述位置信息控制光栅转动。
[0016]上述本专利技术提供的一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构及驱动方法，通过设置光栅座、直流电机、编码器、联轴器、丝杆支架、丝杆、丝母滑块、伺服驱动器和控制器，从而通过所述编码器调节丝母滑块的移动速度和精度，以满足光谱快速扫描的需要。其次，通过采用直流电机结合编码器驱动光栅机构，从而可以实现波长驱动功能使得可以实现更大扭矩和转速的同时，还具有更高的位置精度；进一步地，通过编码器位置信号的双重反馈，能够有效实现波长移动精度为0.02nm；进一步地，还能够提高光谱扫描速度。
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构的结构示意图；
[0020]图2为图1所示的一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构的电路结构示意图；
[0021]图3为图1所示的一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构中的光栅座的结构示意图；
[0022]图4是本专利技术另一实施例提供的一种驱动方法的流程示意图。
[0023]附图标记：
[0024]100
‑
基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构；110
‑
光栅座；120
‑
直流电机；130
‑
编码器；140
‑
联轴器；150
‑
丝杆支架；160
‑
丝杆；170
‑
丝母滑块；180
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伺服驱动器；190
‑
控制器；111
‑
臂杆；113
‑
固定件。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参照图1至图3，本实施例提供一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构100，其包括光栅座110、直流电机120、编码器130、联轴器140、丝杆支架150、丝杆160、丝母滑块170、伺服驱动器180和控制器190。
[0027]其中，所述光栅座110与所述丝母滑块170连接。
[0028]可选地，所述光栅座110上设有臂杆111；所述臂杆111的一端与所述丝母滑块170固定连接，所述臂杆111的另一端与所述光栅座110连接。其中，所述丝母滑块170通过所述臂杆111带动光栅(图中未示)转动。
[0029]可选地，臂杆111通过固定件113固定在光栅座110上。
[0030]可选地，臂杆111与光栅座110连接处设有滑孔，以便于臂杆111进行伸缩运动，从而带动光栅座110移动，进而带动光栅座110内的光栅(图中未示)转动。
[0031]也就是说，由于丝母滑块170在丝杆140的带动下进行滑动，通过自身的滑动来通过臂杆111带动光栅转动。
[0032]应理解，光栅可以属于该基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构100，也可以属于外部结构，即该基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构100用于驱动该光栅。在此，不作具体限定。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其特征在于，包括：光栅座、直流电机、编码器、联轴器、丝杆支架、丝杆、丝母滑块、伺服驱动器和控制器；所述直流电机固定在所述丝杆支架上，所述直流电机通过所述联轴器带动所述丝杆转动；所述丝杆与所述丝母滑块配合移动，所述丝杆与所述联轴器连接；所述控制器、所述直流电机和所述编码器均与所述伺服驱动器连接；所述编码器还与所述控制器连接，所述控制器用于读取所述编码器反馈的位置信号；所述丝母滑块与所述光栅座连接。2.根据权利要求1所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其特征在于，所述直流电机为直流无刷电机。3.根据权利要求2所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其特征在于，所述编码器为1000线编码器。4.根据权利要求3所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其特征在于，所述编码器包括编码器信号线，所述编码器信号线反馈给所述伺服驱动器的同时也反馈给所述控制器，以形成双反馈控制。5.根据权利要求1所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其特征在于，所述联轴器为柔性联轴器。6.根据权利要求3所述的基于直流电机加编码器的光度计光栅控制机构，其特征在于，所述丝杆的螺距为1毫米，其中，所述丝母滑块...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德祥，荀丹，
申请(专利权)人：内蒙古普析通用仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：