[發(fā)明專利]一種螺旋光電位敏定位裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310584923.1
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103615961A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙彥立;文柯;王琦
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G01B7/004
• 分類號: G01B7/004
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種螺旋光電位敏定位裝置，用于光斑的定位操作；其特征在于，包括：基座、第一螺旋電極、第二螺旋電極以及第三螺旋電極；所述基座采用光電導(dǎo)材料；所述第一螺旋電極、所述第二螺旋電極以及所述第三螺旋電極均為螺旋線形結(jié)構(gòu)，均生長在所述基座上；所述第三螺旋電極的螺旋線鋪設(shè)在所述第一螺旋電極的兩條相鄰螺旋線的正中位置；所述第二螺旋電極的螺旋線鋪設(shè)在所述第一螺旋電極的螺旋線與所述第三螺旋電極的螺旋線的正中位置；所述第一螺旋電極與所述第三螺旋電極為陽極，均外接電壓測量裝置；所述第二螺旋電極為公共陰極。

2.如權(quán)利要求1所述的螺旋光電位敏定位裝置，其特征在于：所述第一螺旋電極和所述第三螺旋電極采用高電阻率材料;所述第一螺旋電極和所述第三螺旋電極材料的電阻率為所述第二螺旋電極材料的電阻率的100倍以上。

3.如權(quán)利要求2所述的螺旋光電位敏定位裝置，其特征在于，還包括：周期轉(zhuǎn)換輸出電極；所述周期轉(zhuǎn)換輸出電極包括：第一轉(zhuǎn)換電極、第二轉(zhuǎn)換電極和第三轉(zhuǎn)換電極；所述第一轉(zhuǎn)換電極和所述第三轉(zhuǎn)換電極均為半圓形結(jié)構(gòu)；所述第二轉(zhuǎn)換電極為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述第一轉(zhuǎn)換電極與所述第一螺旋電極尾端相連；所述第三轉(zhuǎn)換電極與所述第三螺旋電極的尾端相連；所述第二轉(zhuǎn)換電極與所述第二螺旋電極尾端相連。

4.一種螺旋光電位敏定位方法，用于實現(xiàn)光斑的定位；其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的螺旋光電位敏定位裝置執(zhí)行下述步驟：

將待定位的光斑投射在螺旋光敏定位裝置上，通過電壓測量裝置檢測所述第一螺旋電極的輸出電壓V₁和所述第二螺旋電極的輸出電壓V₂；

通過公式計算待定位光斑的極坐標；

其中，I₀為陽極電流；ρ為陽極材料的單位長度的電阻大小；d為第一螺旋電極螺旋線和第二螺旋電極螺旋線的距離，也為光斑的直徑。

5.如權(quán)利要求4所述的螺旋光電位敏定位方法，其特征在于，還包括以下步驟：

驅(qū)動第一螺旋電極和第二螺旋電極以兩者的對稱中心為軸，以角速度逆時針旋轉(zhuǎn)；

當?shù)谝宦菪姌O和第二螺旋電極同時產(chǎn)生輸出時，記錄時間間隔t、第一螺旋電極輸出電壓V₁₀以及第二螺旋電極的輸出電壓V₂₀；

通過公式計算得出待定位光斑的精確極坐標，降低系統(tǒng)誤差。

6.如權(quán)利要求5所述的螺旋光電位敏定位方法，其特征在于：第一螺旋電極和第二螺旋電極的旋轉(zhuǎn)周期為π；采集多個周期的極坐標取平均值的方法降低隨機誤差。

7.如權(quán)利要求6所述的螺旋光電位敏定位方法，其特征在于：在螺旋電極上設(shè)置參考點A，電壓差V_A，極坐標半徑r_A；通過公式|V₁-V₂/V_A|=|r/r_A|修正實時得到的極坐標半徑r，降低ρ值不準確造成的計算誤差。