[發明專利]紅外熱像儀回掃補償組件零位檢測標定系統以及標定方法

在審

• 申請號: 202210982236.4
• 申請日: 2022-08-16
• 公開（公告）號: CN115371824A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 徐志文;蔣旭柯;施浩坤;劉永杰;張麟;王貴全;段永進;陳賢峰;李學寬;鄭余飛;錢俊;曲雯丹霞;張偉濤
• 申請（專利權）人: 昆明北方紅外技術股份有限公司
• 主分類號: G01J5/90
• 分類號: G01J5/90
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

紅外熱像儀回掃補償組件零位檢測標定系統以及標定方法，屬于光學儀器檢測領域，特別涉及一種搜跟型紅外熱像儀回掃補償組件的零位檢測與標定裝置及方法。該系統整體設置在氣浮平臺之上，通過緊固螺栓與氣浮平臺緊固，并保持相對位置不發生位移。系統由光電自準直儀、中空回射器、回掃補償組件、回掃補償組件驅動電路、直流電源及PC顯示終端構成。系統首先進行回掃補償組件編碼器位置標定，然后進行回掃補償組件編碼器零位測試，最后進行回掃補償組件的標定。系統裝置整體布局合理、結構緊湊、占用資源較少，裝配方式簡單，環境利用率較高。

技術領域

本發明屬于光學儀器檢測領域，特別涉及一種搜跟型紅外熱像儀回掃補償組件的零位檢測與標定裝置及方法。

背景技術

回掃補償組作為搜索跟蹤熱像儀成像過程中的核心部件，被放置在第二次光路折轉點上，處于平行光路中，完成對場景水平方向的單維度補償掃描投射。回掃補償組完成對入射場景紅外輻射能的兩維像空間解析并匯聚于紅外焦平面探測器，同時充當搜索模式下的第二級光路折轉。

回掃補償組件光學系統具有較小的運動范圍、較高的伺服帶寬、高跟蹤精度。回掃補償組件即在目標場景和成像探測器器件之間控制系統光軸的反射鏡裝置可作為光源發射端與接收端之間調整光束傳播方向的精密光學儀器，在光學系統中應用較多，己被廣泛應用于激光通訊、圖像穩定、復合軸精密跟蹤等領域，用于改變光束指向。

回掃補償組件由位置編碼器、有限轉角電機、轉軸、軸承、掃描鏡、安裝支架等組成，整個組合按照疊層組裝的方式進行逐級裝配，裝配精度由設置好的多個定位措施和零件加工精度保證。其中，反射鏡零位重復定位精度反應反射鏡每次起始和終止是不是在零點上。重復定位精度受伺服系統特性、電機齒輪間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響，一般情況下，重復定位精度呈正態分布。在完成對回掃補償組件的裝配后，對于回掃補償組件零位的測試與標定檢測至關重要，是紅外熱像儀整體性能的關鍵技術指標。

發明內容

本發明針對現有需要以及技術不足，提供了一種紅外熱像儀回掃補償組件零位檢測標定系統以及標定方法。系統設計便捷，應用高精度光學檢測手段，設備體積小型化，可以適用于多種工作環境，對不同型號的回掃補償組件均具有較好的適應度。

紅外熱像儀回掃補償組件零位檢測標定系統，其特征在于該系統整體設置在氣浮平臺之上，通過緊固螺栓與氣浮平臺緊固；

所述標定系統由光電自準直儀、中空回射器、回掃補償組件、回掃補償組件驅動電路、直流電源及PC顯示終端構成；其中：

光電自準直儀安裝于光電自準直儀可調整支撐座上；中空回射器安裝于中空回射器可調整支撐座上；回掃補償組件安裝于回掃補償組件支撐座上；回掃補償組件驅動電路安裝于驅動電路板支撐座上；

回掃補償組件的編碼器由編碼器電纜連接直流電源，USB-422串口數據線連接PC顯示終端；整機電纜連接回掃補償組件驅動電路與直流電源。

紅外熱像儀回掃補償組件零位檢測標定系統標定方法，首先進行回掃補償組件編碼器位置標定，然后進行回掃補償組件編碼器零位測試，最后進行回掃補償組件的標定；

所述回掃補償組件編碼器位置標定使用編碼器測試軟件Electric EncoderExplorer，分別進行抖動測試和電壓偏移校準；

所述抖動測試是在將編碼器電纜、USB-422串口數據線和回掃補償組件編碼器連接后對編碼器進行抖動測試；軟件通過轉動回掃補償組件，擬合出轉動過程中鏡面的跳動曲線，根據跳動曲線的重合度檢測回掃補償組件編碼器位置；

電壓偏移校準是對回掃補償組件編碼器進行電壓偏移校準；

所述回掃補償組件編碼器零位測試是將回掃補償組件工作鏡體向逆時針方向推至極限位置，并將初始零位角度設置為45°，完成回掃補償組件初始零位標定；