[發(fā)明專利]極軸式光學望遠鏡水平檢測裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011047448.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112230682B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊曉霞;張斌;趙金宇;李玉霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明設(shè)計一種極軸式光學望遠鏡水平檢測裝置，通過AD采集系統(tǒng)對加速度計的輸出進行實時采集，根據(jù)加速度計的輸出確定望遠鏡的視軸與水平面夾角，當判斷視軸與水平面夾角降至第一級閾值時，將發(fā)送給伺服控制系統(tǒng)的IO1信號置為高電平，伺服控制系統(tǒng)接收到高電平信號后，通過設(shè)置視軸轉(zhuǎn)動速度參考值為0來將望遠鏡視軸停止轉(zhuǎn)動，而如果望遠鏡伺服控制系統(tǒng)失效，也就是通過伺服控制系統(tǒng)對望遠鏡視軸的制動失敗時，則通過判斷視軸與水平面夾角降至第二級閾值時，將發(fā)送給急停開關(guān)的IO2信號置為高電平，急停開關(guān)裝置接收到高電平信號后，對望遠鏡視軸實行緊急制動，從而保證了極軸式望遠鏡視軸以及光學系統(tǒng)的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電設(shè)備電控領(lǐng)域，尤其涉及極軸式光學望遠鏡水平檢測裝置。

背景技術(shù)

由于極軸式光學望遠鏡底座與水平面有一定的夾角，因此當赤經(jīng)角變換不同角度時，對應視軸水平位置的赤緯角是不同的，因此它無法像地平式望遠鏡一樣僅通過俯仰角就能夠判斷視軸與水平面的夾角。而為了保證光學系統(tǒng)的安全，必須保證視軸指向不能低于水平面，這就要求在不同的赤經(jīng)角時對赤緯角的活動范圍進行限制。

目前工程中一般采用水銀開關(guān)檢測裝置，它檢測精度低，輸出帶有延遲，導致可靠性差，而且限位方法依賴于伺服控制系統(tǒng)，當伺服控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時無法完成對視軸和光學系統(tǒng)的保護。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題之一；提供一種極軸式光學望遠鏡水平檢測裝置，通過以下方式實現(xiàn)：

一種極軸式光學望遠鏡水平檢測裝置，包括極軸式望遠鏡，所述極軸式望遠鏡用于觀測事物；加速度計，所述加速度計安裝在所述極軸式望遠鏡的主鏡室中，用于實時檢測所述極軸式望遠鏡視軸與水平面的夾角并發(fā)出信號；A/D采集模塊，采集來自所述加速度計的信號并將所述信號傳送至下一單元；加速度計信號處理控制器，接收來自所述A/D采集模塊的信號、通過邏輯判斷實時處理所述信號并根據(jù)分析傳出高電平或低電平信號；所述邏輯判斷的結(jié)果為當所述極軸式望遠鏡視軸高于水平面時，輸出的信號為低電平，當所述極軸式望遠鏡視軸低于水平面時，輸出的信號為高電平。

優(yōu)選的，還包括：伺服系統(tǒng)，接收來自所述加速度計信號處理控制器的IO1高電平信號并根據(jù)高電平信號控制所述極軸式望遠鏡視軸停止轉(zhuǎn)動；急停裝置，接收來自所述加速度計信號處理控制器的IO2高電平信號并根據(jù)高電平信號對所述極軸式望遠鏡視軸實行緊急制動，使極軸式望遠鏡視軸停止轉(zhuǎn)動；

優(yōu)選的，所述加速度計安裝在所述極軸式望遠鏡的主鏡室的底端中心位置，所述加速度計的敏感方向與所述極軸式望遠鏡視軸方向平行，所述加速度計的敏感方向豎直向下。

優(yōu)選的，所述A/D采集模塊傳送至所述加速度計信號處理控制器的信號為加速度計的輸出值的數(shù)字信號，所述加速度計的輸出值為a_g，計算公式如下：

a_g＝g sin E (1)

其中g(shù)代表當?shù)丶铀俣龋琣_g代表加速度計的輸出值，E為所述極軸式望遠鏡視軸與水平面的夾角。

優(yōu)選的，所述加速度計信號處理控制器對來自所述A/D采集模塊的信號進行濾波處理，并輸出濾波處理后的加速度計輸出值

優(yōu)選的，所述邏輯判斷為判斷加速度計的輸出值和預設(shè)閾值的關(guān)系，包括：

根據(jù)公式(2)設(shè)置兩個閾值，

a＝g sin E′ (2)

a為預設(shè)的閾值，E′為所述極軸式望遠鏡視軸預設(shè)的俯仰角，g為當?shù)丶铀俣龋瑑蓚€閾值分別記為a_{g_warning}和a_{g_stop}，所述a_{g_warning}和a_{g_stop}滿足如下關(guān)系：