本申请公开了一种直线光栅位移传感器精度标定装置、方法、系统、控制装置及计算机存储介质，包括：底座10上安装有标定运动结构9，标定运动结构9的上表面用于安装待标定的直线光栅位移传感器8的动态结构，姿态调节器3通过相应的支架与底座10固定，并安装在标定运动结构9的上方，姿态调节器3的下表面用于安装直线光栅位移传感器8的静态结构，激光干涉仪21安装在静态结构的一侧并对准静态结构。本申请使用姿态调节器3对直线光栅位移传感器8的静态结构进行位姿调整，从而确定出直线光栅位移传感器8的最佳使用姿态，最终在该姿态下进行标定，得到精准的标定结果。得到精准的标定结果。得到精准的标定结果。
【技术实现步骤摘要】
一种直线光栅位移传感器精度标定装置、方法及系统
[0001]本申请涉及光学领域，特别涉及一种直线光栅位移传感器精度标定装置、方法、系统、控制装置及计算机存储介质。
技术介绍
[0002]随着调节速度与调节精度需求的不断提高，高速高精度的微位移机构中更多的使用光学原理的位移传感器为机构提供位移反馈。其中直线光栅位移传感器由于其尺寸小、分辨率高、稳定性好，被使用于调节机构中做实时位移反馈。
[0003]直线光栅位移传感器的位移测量基准取决于其光栅的刻划周期，也即光栅栅距的均匀性，由于光栅刻划工艺、环境以及振动的影响导致光栅栅距的无法达到纳米精度等级。同时，在应用过程中，直线光栅位移传感器的精度收到安装位姿误差的影响，存在的安装位姿误差也会导致直线光栅位移传感器的精度水平下降。
[0004]为此，需要一种直线光栅位移传感器精度更高的标定装置。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种直线光栅位移传感器精度标定装置、方法、系统、控制装置及计算机存储介质，标定精度更高。其具体方案如下：
[0006]一种直线光栅位移传感器精度标定装置，包括：姿态调节器3、激光干涉仪21、标定运动结构9、信号接收装置和底座10；
[0007]所述底座10上安装有所述标定运动结构9，所述标定运动结构9的上表面用于安装待标定的直线光栅位移传感器8的动态结构，所述姿态调节器3通过相应的支架与所述底座10固定，并安装在所述标定运动结构9的上方，所述姿态调节器3的下表面用于安装所述直线光栅位移传感器8的静态结构，所述激光干涉仪21安装在所述静态结构的一侧并对准所述静态结构；
[0008]所述标定运动结构9，用于带动所述直线光栅位移传感器8的动态结构位移；
[0009]所述姿态调节器3，用于调整所述直线光栅位移传感器8的静态结构的姿态；
[0010]所述激光干涉仪21，用于检测所述直线光栅位移传感器8的动态结构的位移量；
[0011]所述信号接收器，用于接收所述姿态调节器3传输的姿态信号，以及所述直线光栅位移传感器8传输的光栅信号。
[0012]可选的，所述姿态调节器3，包括安装底座31、姿态调节驱动器1和电容传感器2；
[0013]所述安装底座31上表面，安装有所述姿态调节驱动器1和所述电容传感器2，所述安装底座31下表面用于安装所述直线光栅位移传感器8的静态结构；
[0014]所述姿态调节驱动器1，用于调节所述安装底座31在空间中的姿态；
[0015]所述电容传感器2，用于输出所述安装底座31的姿态信号至所述信号接收器。
[0016]可选的，所述姿态调节器3，包括前后调节驱动器、左右调节驱动器、高度调节驱动器、前后检测电容传感器、左右检测电容传感器和高度电容传感器；
[0017]所述前后调节驱动器，用于调节所述安装底座31的前后姿态；
[0018]所述左右调节驱动器，用于调节所述安装底座31的左右姿态；
[0019]所述高度调节驱动器，用于调节所述安装底座31的高度姿态；
[0020]所述前后检测电容传感器，用于检测所述安装底座31的前后姿态信号；
[0021]所述左右检测电容传感器，用于检测所述安装底座31的左右姿态信号；
[0022]所述高度检测电容传感器，用于检测所述安装底座31的高度姿态信号。
[0023]可选的，所述标定运动结构9，包括运动底座91和运动调节驱动器4；
[0024]所述运动底座91安装在所述底座10上，所述运动底座91承载有运动结构，所述运动结构的上表面用于安装所述动态结构，所述运动结构的一侧安装有所述运动调节驱动器4；
[0025]所述运动调节驱动器4，用于驱动所述运动结构带动所述动态结构位移。
[0026]可选的，所述激光干涉仪21，包括：激光干涉仪反射镜5、激光干涉仪干涉镜6和激光干涉仪激光器7；
[0027]所述激光干涉仪反射镜5安装在所述运动底座91的一侧，所述激光干涉仪干涉镜6和所述激光干涉仪激光器7对应所述激光干涉仪反射镜5安装在所述底座10相同一侧。
[0028]本申请还公开了一种直线光栅位移传感器的精度标定方法，应用于如前述的直线光栅位移传感器精度标定装置中，包括：
[0029]调节所述姿态调节器3的姿态，以使信号接收器接收到因所述直线光栅位移传感器8在所述姿态调节器3上的静态结构位移所输出的光栅信号；
[0030]调节所述姿态调节器3的姿态，并记录所述直线光栅位移传感器8的光栅信号为最大值时对应的所述姿态调节器3的目标姿态；
[0031]调节所述姿态调节器3的姿态至所述目标姿态，驱动所述标定运动结构9，利用所述激光干涉仪21和所述直线光栅位移传感器8的光栅信号，对所述直线光栅位移传感器8进行标定；
[0032]所述激光干涉仪21预先以安装在标定运动结构9上的所述直线光栅位移传感器8的动态结构为目标进行校准。
[0033]可选的，所述调节所述姿态调节器3的姿态，并记录所述直线光栅位移传感器8的光栅信号为最大值时对应的所述姿态调节器3的目标姿态的过程，包括：
[0034]调节所述姿态调节器3的姿态；
[0035]利用傅里叶分析法确定所述直线光栅位移传感器8的光栅信号的最大值；
[0036]记录所述直线光栅位移传感器8的光栅信号为最大值时对应的所述姿态调节器3的目标姿态。
[0037]本申请还公开了一种直线光栅位移传感器8的精度标定系统，包括：
[0038]姿态调节模块，用于调节所述姿态调节器3的姿态，以使信号接收器接收到因所述直线光栅位移传感器8在所述姿态调节器3上的静态结构位移所输出的光栅信号；
[0039]姿态记录模块，用于调节所述姿态调节器3的姿态，并记录所述直线光栅位移传感器8的光栅信号为最大值时对应的所述姿态调节器3的目标姿态；
[0040]标定模块，用于调节所述姿态调节器3的姿态至所述目标姿态，驱动所述标定运动结构9，利用所述激光干涉仪21和所述直线光栅位移传感器8的光栅信号，对所述直线光栅
位移传感器8进行标定；
[0041]其中，所述激光干涉仪21预先以安装在标定运动结构9上的所述直线光栅位移传感器8的动态结构为目标进行校准。
[0042]本申请还公开了一种直线光栅位移传感器8的精度标定控制装置，包括：
[0043]存储器，用于存储计算机程序；
[0044]处理器，用于执行所述计算机程序以实现如前述的直线光栅位移传感器的精度标定方法。
[0045]本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的直线光栅位移传感器的精度标定方法。
[0046]本申请中，直线光栅位移传感器精度标定装置，包括：姿态调节器3、激光干涉仪21、标定运动结构9、信号接收装置和底座10；所述底座10上安装有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直线光栅位移传感器精度标定装置，其特征在于，包括：姿态调节器(3)、激光干涉仪(21)、标定运动结构(9)和底座(10)；所述底座(10)上安装有所述标定运动结构(9)，所述标定运动结构(9)的上表面用于安装待标定的直线光栅位移传感器(8)的动态结构，所述姿态调节器(3)通过相应的支架与所述底座(10)固定，并安装在所述标定运动结构(9)的上方，所述姿态调节器(3)的下表面用于安装所述直线光栅位移传感器(8)的静态结构，所述激光干涉仪(21)安装在所述静态结构的一侧并对准所述静态结构；所述标定运动结构(9)，用于带动所述直线光栅位移传感器(8)的动态结构位移；所述姿态调节器(3)，用于调整所述直线光栅位移传感器(8)的静态结构的姿态；所述激光干涉仪(21)，用于检测所述直线光栅位移传感器(8)的动态结构的位移量。2.根据权利要求1所述的直线光栅位移传感器精度标定装置，其特征在于，所述姿态调节器(3)，包括安装底座(31)、姿态调节驱动器(1)和电容传感器(2)；所述安装底座(31)上表面，安装有所述姿态调节驱动器(1)和所述电容传感器(2)，所述安装底座(31)下表面用于安装所述直线光栅位移传感器(8)的静态结构；所述姿态调节驱动器(1)，用于调节所述安装底座(31)在空间中的姿态；所述电容传感器(2)，用于输出所述安装底座(31)的姿态信号至所述信号接收器。3.根据权利要求2所述的直线光栅位移传感器精度标定装置，其特征在于，所述姿态调节器(3)，包括前后调节驱动器、左右调节驱动器、高度调节驱动器、前后检测电容传感器、左右检测电容传感器和高度电容传感器；所述前后调节驱动器，用于调节所述安装底座(31)的前后姿态；所述左右调节驱动器，用于调节所述安装底座(31)的左右姿态；所述高度调节驱动器，用于调节所述安装底座(31)的高度姿态；所述前后检测电容传感器，用于检测所述安装底座(31)的前后姿态信号；所述左右检测电容传感器，用于检测所述安装底座(31)的左右姿态信号；所述高度检测电容传感器，用于检测所述安装底座(31)的高度姿态信号。4.根据权利要求2所述的直线光栅位移传感器精度标定装置，其特征在于，所述标定运动结构(9)，包括运动底座(91)和运动调节驱动器(4)；所述运动底座(91)安装在所述底座(10)上，所述运动底座(91)承载有运动结构，所述运动结构的上表面用于安装所述动态结构，所述运动结构的一侧安装有所述运动调节驱动器(4)；所述运动调节驱动器(4)，用于驱动所述运动结构带动所述动态结构位移。5.根据权利要求4所述的直线光栅位移传感器精度标定装置，其特征在于，所述激光干涉仪(21)，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛川，郭抗，倪明阳，隋永新，杨怀江，
申请(专利权)人：长春国科精密光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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