[發明專利]一種絕對光柵尺輔助安裝和誤差補償方法

有效

• 申請號: 201410040694.1
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103759660A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王晗;吳志雄;陳新;陳新度;陳彬;韋小海;范朝龍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種絕對光柵尺輔助安裝和誤差補償方法，其特征在于所述輔助安裝和誤差補償方法包括如下方式：

(1）安裝CMOS傳感器和光柵尺尺身時，CMOS傳感器讀取上下兩個采樣窗口,由于光柵尺尺身和CMOS傳感器存在夾角，上下兩個窗口數將存在一個差值，通過不斷調整光柵尺尺身或者CMOS傳感器，使得讀碼差值最小，達到調零光柵尺尺身和CMOS傳感器存在夾角目的；

（2）安裝光柵尺尺身和機械外殼時，在運動方向上運動固定位移，并記錄光柵編碼讀數，得到誤差補償量，在實際運動中做為誤差補償值，糾正光柵尺身和運動方向的夾角引入的累計誤差值。

2.根據權利要求1所述絕對光柵尺輔助安裝和誤差補償方法，其特征在于需要設定采樣窗口和下采樣窗口之間碼道高距離為△h，CMOS圖像傳感器得到上采樣窗口、忽略采樣窗口、下采樣窗口共同組成CMOS傳感器捕獲的圖像，在上采樣窗口讀取上絕對位置Xup,在下采樣窗口讀取下絕對位置Xdown,上絕對位置在下采樣窗口中的位置Xmap，連接上絕對位置和下絕對位置作為讀碼基準線，連接上絕對位置和上絕對位置在下采樣窗口中的位置作為傾角指示線，計算CMOS直線誤差△L：

△L=?Xmap?-?Xdown?=?Xup-Xdowm。

3.根據權利要求2所述的絕對光柵尺輔助安裝和誤差補償方法，碼道高是一個設定值，則在基準線、傾角指示線和CMOS直線誤差△L圍成的三角形中有：

φ1=Arctan(△L/△h)

假定CMOS最小象元大小為δ,則夾角分辨率為θmin

θmin=?Arctan(δ/△h)

通過處理器不斷采集光柵圖樣，并計算CMOS傾斜角φ1，就能知道CMOS圖像傳感器和光柵尺尺身的平行度，通過外部調整，不斷縮小CMOS傾斜角φ1。

4.根據權利要求1所述絕對光柵尺輔助安裝和誤差補償方法，其特征在于傾斜光柵尺和運動基準方向之間的夾角φ2為光柵尺尺身傾角，當光柵尺向前實際移動Lmov時，實際光柵尺讀數應為Xmov，傾斜光柵尺上讀碼為Xerr?,映射到基準方向上讀碼為Xread,且有

Xread?=?Xerr

????讀碼誤差為△X?，

△X=?Xread-Xmov=?Xerr-?Xmov

Cos(φ2)=Lmov/Xread

????若在某位置處讀碼為X，則補償后實際絕對位置L：

L=X·Cos(φ2)=(X·Lmov)/Xread。