[發明專利]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

• 申請號: 201410027547.0
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103777547A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 賀安之;賀寧;賀斌
• 申請（專利權）人: 南京理工技術轉移中心有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01B11/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

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個矩形光電池連接形成的光電池組，其中每個矩形光電池彼此電性絕緣；

N路探測信號預處理模塊，包括N個預處理支路模塊，分別對所述N個矩形光電池輸出的光電池信號進行放大處理，得到模擬信號；

AD轉換模塊，連接至所述每一路預處理支路模塊的輸出端，將每一路預處理支路模塊輸出的模擬信號轉換成數字信號；以及

計算機信號處理系統，連接至所述AD轉換模塊的輸出端，對依次編序輸入的數字信號進行處理，計算光斑位置，其中：

由光斑覆蓋的連續矩形光電池組成自適應的局域二象限坐標系，得到光斑在該自適應局域二象限坐標系中的位置，再基于所述光電池組的固定結構參數，計算出光斑在所述光電池組所形成坐標系中的位置。

2.根據權利要求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個矩形光電池的正極相連形成為一極引出，所述N個矩形光電池的負極分別引出并與所述N路探測信號預處理模塊的N個預處理支路模塊連接。

3.根據權利要求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，所述計算機信號處理系統包括一單片機，其運行有用于對依次編序輸入的數字信號進行處理和計算光斑位置的程序。

4.根據權利要求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，所述計算機信號處理系統包括一個數字信號處理器，用于對依次編序輸入的數字信號進行處理和計算光斑位置。

5.根據權利要求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個矩形光電池實際輸出的光電池信號經過放大處理和AD轉換后，得到n個數字信號，n≤N，n個數字信號依次編序輸入所述計算機信號處理系統并按序建立光電池坐標，其中：

基坐標為X₀-Y₀，各分界坐標為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個矩形光電池與第m+1個矩形光電池的分界；

光斑覆蓋區域為從第m到第n元矩形光電池時，其中值位于光斑覆蓋區域的強度中心。

6.根據權利要求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，光斑覆蓋區域為從第m到第n元矩形光電池時，其中值k滿足：

k=(n-(m-1))/2+(m-1)，

則光斑測量坐標為Y_k-X，光斑中心在自適應二象限坐標系中的位置為Y_k，則光斑在基坐標Y₀-X₀中的位置為Y=Y_k+G₁+G₂+G₃+…+G_k-1，其中G表示分界坐標的間隔。

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

接收光斑覆蓋的多個光電池所輸出的光電池信號；

將光電池信號進行放大處理；

對放大后的光電池信號進行模數轉換，轉換為數字信號輸出；以及

將數字信號依次編序輸入一計算機信號處理系統，計算光斑位置，其中：

由光斑覆蓋的連續矩形光電池組成自適應的局域二象限坐標系，得到光斑在該自適應局域二象限坐標系中的位置，再基于所述光電池組的固定結構參數，計算出光斑在所述光電池組所形成坐標系中的位置。