[發(fā)明專利]大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器及光斑定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410027547.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN103777547A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀安之;賀寧;賀斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工技術(shù)轉(zhuǎn)移中心有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G01B11/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

1.一種大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器，其特征在于，包括：

由N個(gè)矩形光電池連接形成的光電池組，其中每個(gè)矩形光電池彼此電性絕緣；

N路探測(cè)信號(hào)預(yù)處理模塊，包括N個(gè)預(yù)處理支路模塊，分別對(duì)所述N個(gè)矩形光電池輸出的光電池信號(hào)進(jìn)行放大處理，得到模擬信號(hào)；

AD轉(zhuǎn)換模塊，連接至所述每一路預(yù)處理支路模塊的輸出端，將每一路預(yù)處理支路模塊輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及

計(jì)算機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)，連接至所述AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，對(duì)依次編序輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算光斑位置，其中：

由光斑覆蓋的連續(xù)矩形光電池組成自適應(yīng)的局域二象限坐標(biāo)系，得到光斑在該自適應(yīng)局域二象限坐標(biāo)系中的位置，再基于所述光電池組的固定結(jié)構(gòu)參數(shù)，計(jì)算出光斑在所述光電池組所形成坐標(biāo)系中的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器，其特征在于，所述N個(gè)矩形光電池的正極相連形成為一極引出，所述N個(gè)矩形光電池的負(fù)極分別引出并與所述N路探測(cè)信號(hào)預(yù)處理模塊的N個(gè)預(yù)處理支路模塊連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)包括一單片機(jī)，其運(yùn)行有用于對(duì)依次編序輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和計(jì)算光斑位置的程序。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器，用于對(duì)依次編序輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和計(jì)算光斑位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器，其特征在于，所述N個(gè)矩形光電池實(shí)際輸出的光電池信號(hào)經(jīng)過(guò)放大處理和AD轉(zhuǎn)換后，得到n個(gè)數(shù)字信號(hào)，n≤N，n個(gè)數(shù)字信號(hào)依次編序輸入所述計(jì)算機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)并按序建立光電池坐標(biāo)，其中：

基坐標(biāo)為X₀-Y₀，各分界坐標(biāo)為Y_n-X_n，其中：

Y₀-X₀，Y₁-X₁，Y₂-X₂，Y₃-X₃…Y_m-X_m…Y_n-X_n，其中X_m為第m個(gè)矩形光電池與第m+1個(gè)矩形光電池的分界；

光斑覆蓋區(qū)域?yàn)閺牡趍到第n元矩形光電池時(shí)，其中值位于光斑覆蓋區(qū)域的強(qiáng)度中心。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器，其特征在于，光斑覆蓋區(qū)域?yàn)閺牡趍到第n元矩形光電池時(shí)，其中值k滿足：

k=(n-(m-1))/2+(m-1)，

則光斑測(cè)量坐標(biāo)為Y_k-X，光斑中心在自適應(yīng)二象限坐標(biāo)系中的位置為Y_k，則光斑在基坐標(biāo)Y₀-X₀中的位置為Y=Y_k+G₁+G₂+G₃+…+G_k-1，其中G表示分界坐標(biāo)的間隔。

7.一種利用權(quán)利要求1所述的大量程線陣光電池光斑定位跟蹤傳感器實(shí)現(xiàn)的光斑定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

接收光斑覆蓋的多個(gè)光電池所輸出的光電池信號(hào)；

將光電池信號(hào)進(jìn)行放大處理；

對(duì)放大后的光電池信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出；以及

將數(shù)字信號(hào)依次編序輸入一計(jì)算機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)，計(jì)算光斑位置，其中：

由光斑覆蓋的連續(xù)矩形光電池組成自適應(yīng)的局域二象限坐標(biāo)系，得到光斑在該自適應(yīng)局域二象限坐標(biāo)系中的位置，再基于所述光電池組的固定結(jié)構(gòu)參數(shù)，計(jì)算出光斑在所述光電池組所形成坐標(biāo)系中的位置。