[實(shí)用新型]帶有切換窗口的雙指示光柵超長位移傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 98233414.1
• 申請(qǐng)日: 1998-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN2349535Y
• 公開（公告）日: 1999-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊永武;陳守忠;李松澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 中國科學(xué)院長春專利事務(wù)所
• 代理人: 劉樹清

本實(shí)用新型屬于長度計(jì)量領(lǐng)域中一種帶有切換窗口的雙指示光柵超長位移傳感器，用于長度計(jì)量。

本實(shí)用新型之前，目前在國內(nèi)外市場上最常見到的長光柵數(shù)顯尺，如圖1所示：是由接長光柵尺1、單路指示光柵2、單路光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器3組成的。接長光柵尺1是由多段光柵尺相接而成，每段的相接端需經(jīng)過高精度的精密光學(xué)加工，工藝復(fù)雜難度大、成本高，而且接縫處光電信號(hào)有較大失真，因而損失精度、影響測量速度和工作質(zhì)量。

為了克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于簡化接尺工藝、降低成本、提高光電信號(hào)質(zhì)量，滿足市場對(duì)超長數(shù)顯光柵尺的需求。

本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容如圖2所示：是由多段超長尺4、帶有切換窗口的雙指示光柵5、切換窗口6、雙路光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器7、切換窗口判別電路8組成的。

多段超長尺4是由相接端頭不需進(jìn)行精密光學(xué)加工的，在兩相接端頭側(cè)面用金屬片貼在一起的多段尺制成的，并且在多段超長尺4上一邊刻制有透光和不透光相間分布的信號(hào)轉(zhuǎn)換區(qū)，如圖3所示。

帶有切換窗口的雙指示光柵5是在一塊玻璃基板上沿測量方向刻制兩組四裂項(xiàng)指示光柵，在該兩組指示光柵中間偏下位置刻制一個(gè)切換窗口6，如圖4所示。

帶有切換窗口的雙指示光柵5，以很小的間隙疊合在多段超長尺4上，兩者之間通過機(jī)械結(jié)構(gòu)移動(dòng)，安裝時(shí)使切換窗口6對(duì)準(zhǔn)透光和不透光相間分布的信號(hào)轉(zhuǎn)換區(qū)；轉(zhuǎn)換區(qū)透光區(qū)的長度要大于帶有切換窗口的雙指示光柵5的長度。

工作原理說明：帶有切換窗口的雙指示光柵5與多段超長尺4疊合有相對(duì)移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生莫爾條紋，經(jīng)過雙路光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換成兩路光電信號(hào)，用那一路光電信號(hào)由切換窗口6的電平來選擇，是由切換窗口6在透光區(qū)或不透光區(qū)的相對(duì)位置確定的，也就是說這個(gè)工作程序是定死的，無論怎樣相對(duì)移動(dòng)，只要切換窗口6經(jīng)過接縫時(shí)、兩組裂相窗口所形成的光信號(hào)經(jīng)判別電路8就交替輸出，將接縫跨越。因而是不損失精度，工作速度與無接縫尺是一致的。

本實(shí)用新型的積極效果：接尺工藝簡單，提高了接尺生產(chǎn)效率，并且容易制成多段超長尺，滿足市場需求。

由于采用切換窗口判別電路，避免了接縫處的光電信號(hào)失真，從而保證了測量精度。

附圖說明：圖1是已有技術(shù)的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是多段超長尺4上光柵刻線下邊刻制透光和不透光相間分布的信號(hào)轉(zhuǎn)換區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是帶有切換窗口6的雙指示光柵5的結(jié)構(gòu)示意圖，摘要附圖采用圖2。

最佳實(shí)施例：多段超長尺4和雙指示光柵5的材料采用浮法玻璃。多段超長尺4的每兩段之間的接縫處采用的貼接金屬片的膨脹系數(shù)應(yīng)和浮法玻璃的膨脹系數(shù)接近一直。例如可用鑷45或鈦合金。切換窗口6的位置，應(yīng)在雙指示光柵5的中間偏下，切換窗口6的上沿應(yīng)低于雙指示光柵5各窗口的下沿。