絕對位置測量傳感器光機系統(tǒng)設計
絕對位置測量傳感器是數(shù)控機床系統(tǒng)的閉環(huán)反饋控制元件,是高檔數(shù)控機床最關(guān)鍵的部件,在高精度測量領域有著不可替代的作用。絕對式光柵位置傳感器具有精度高、分辨率高、響應速度快、測量范圍大和可實現(xiàn)動態(tài)測量等優(yōu)點,是我國工業(yè)現(xiàn)代化重點發(fā)展技術(shù)。
激光傳感器
絕對位置測量裝置屬于光電測量范疇,對光學系統(tǒng)要求較高,測量常用條紋讀取方式,將光束通過透鏡調(diào)制成平行光,再將條紋投影在光電探測器表面,光的平行度直接影響成像質(zhì)量,對光的平行度要求較高,通常需要設計復雜的透鏡曲面。
本課題基于新型偽隨機碼單碼道絕對式光柵尺的編碼原理,實現(xiàn)直線位置與信息編碼唯一對應;為提高抗污染能力與測量精度,依據(jù)編碼尺要求設計光源照明系統(tǒng),確定線陣CCD接收元件的型號,使用ZEMAX軟件設計滿足課題要求的成像光學系統(tǒng),設計封裝外殼機械結(jié)構(gòu);設計信號采集系統(tǒng)硬件電路,并搭建測試系統(tǒng)。更多詳情驍銳科技
主要研究內(nèi)容包括:(1)分析絕對式編碼常用方式優(yōu)缺點,總結(jié)絕對式光柵傳感器發(fā)展現(xiàn)狀。(2)選定線陣CCD型號,確定光源型號參數(shù),使用TracePro軟件設計聚焦透鏡結(jié)構(gòu)。(3)進行光路結(jié)構(gòu)參數(shù)計算,使用ZEMAX軟件設計光學成像放大透鏡,仿真優(yōu)化使其達到設計要求。(4)為實現(xiàn)傳感器集成化與小型化,設計封裝外殼機械結(jié)構(gòu)。(5)對輸出信號設計信號采集系統(tǒng)硬件電路,搭建測試系統(tǒng),基本實現(xiàn)穩(wěn)定準確讀取光柵編碼信息。