[發明專利]長光柵微密線紋測量系統及方法

有效

• 申請號: 201410370836.0
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104089581B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 高宏堂;葉孝佑;孫雙花
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.長光柵微密線紋測量系統，包括運動臺(14)，其特征在于，還包括用于獲取干涉測長電信號的激光干涉測長子系統(13)、用于獲取刻線電信號的光電顯微鏡子系統(11)以及信號處理及結果顯示子系統，其中：

所述光電顯微鏡子系統(11)包括分光片(114)、狹縫片(112)、光電倍增管(113)和線紋電信號預處理電路(115)，所述分光片(114)設置在顯微鏡成像位置的前端，用于將線紋成像光束分為透射和反射兩路輸出，所述光電顯微鏡子系統(11)具有能夠通過所述分光片(114)透射出的線紋成像光束進行成像的圖像接收CCD(111)，具有能夠通過所述分光片(114)反射出的線紋成像光束成像在其上的所述狹縫片(112)，所述狹縫片(112)具有能夠與線紋圖像寬度相適應的狹縫(1121)，所述光電倍增管(113)與所述分光片(114)分別位于所述狹縫片(112)進出光兩側用于將穿過所述狹縫片(112)狹縫(1121)的線紋圖像轉換為線紋電信號，所述線紋電信號預處理電路(115)用于對所述線紋電信號預處理；

所述激光干涉測長子系統(13)具有用于對所述干涉測長電信號預處理的干涉測長電信號預處理電路(134)；

信號處理及結果顯示子系統，包括信號采集模塊、數據處理模塊和顯示模塊，所述信號采集模塊與所述線紋電信號預處理電路(115)和所述干涉測長電信號預處理電路(134)均相連，用于同步采集兩者預處理后的信號；所述處理模塊包括第一處理模塊和第二處理模塊，所述第一處理模塊用于將預處理后的所述線紋電信號和干涉測長電信號實施數模轉換處理和關聯處理，所述關聯處理將以時間為橫軸的線紋數字信號通過與所述干涉測長數字信號的關聯轉換得到以干涉測長數字信號所代表的長度值為橫軸的線紋數字信號；第二處理模塊，通過以干涉測長數字信號所代表的長度值為橫軸的線紋數字信號，計算線間距及線間距偏差，所述線間距偏差是兩條線紋的實際間距值與設計值之差；所述顯示模塊與所述圖像接收CCD(111)和所述第二處理模塊均相連，用于顯示所述線間距、線間距偏差和所述圖像接收CCD(111)獲取的CCD線紋圖像。

2.根據權利要求1所述的長光柵微密線紋測量系統，其特征在于，所述激光干涉測長子系統(13)包括激光源(132)，用于將所述激光源(132)發出的激光分光形成雙路干涉的干涉光路組件，用于將接收到的雙路光信號轉換為電信號的干涉測長光信號接收器(131)，以及與所述干涉測長光信號接收器(131)相連的所述干涉測長電信號預處理電路(134)。

3.根據權利要求2所述的長光柵微密線紋測量系統，其特征在于，所述激光源(132)為標準穩頻激光源，長度測量結果能夠實現直接溯源于標準激光波長。

4.根據權利要求1所述的長光柵微密線紋測量系統，其特征在于，所述信號采集模塊、數據處理模塊和顯示模塊集成為計算機系統(12)。

5.根據權利要求1所述的長光柵微密線紋測量系統，其特征在于，所述狹縫片(112)為圓形片，其上設置有多條徑向延伸，且寬度為一系列均不相等的狹縫(1121)，所有狹縫(1121)按照寬度逐漸增大或逐漸減小的順序分布。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的長光柵微密線紋測量系統，其特征在于，所述的測量系統適用于具有H形結構體的光柵尺，所述H形結構體的光柵尺的線紋的測量工作距離較大。