申请/专利权人：长春理工大学;上海北二科技有限公司

申请日：2024-04-07

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN117990149B

主分类号：G01D18/00

分类号：G01D18/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.05.24#实质审查的生效;2024.05.07#公开

摘要：本发明属于圆光栅编码器校正测量技术领域，具体涉及一种圆光栅Z轴偏移量的检测方法。包括以下步骤：圆光栅码盘随工作台同步旋转，通过读头测量圆光栅的旋转角度，得到其旋转角度的图像，对其图像的每个周期的最大值进行采样，得到仅含最大值的曲线；调整读头和光栅码盘之间的距离或增减光栅转台的高度，再次重复上述步骤得到第二次测量的最大值曲线；根据第一次测量的最大值曲线和第二次测量的最大值曲线进行计算，得到距离变化与旋转角度之间的关系系数，由此得到距离变化和旋转角度之间关系。本发明技术方案仅需要在使用前对距离变化和旋转角度之间的关系系数进行一次校准，便可在使用过程中实时的检测光栅码盘的Z轴偏移量，并直接呈现出来。

主权项：1.一种圆光栅Z轴偏移量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，光栅码盘随工作台同步旋转，通过读头测量圆光栅的旋转角度，得到其旋转角度的图像，对其图像的每个周期的最大值进行采样，得到与周期数相等的采样点数，对这些采样点数进行曲线拟合，为了保证曲线的质量，在这个过程中将偏差较大的采样点进行去除，得到仅含最大值的曲线；步骤2，调整读头和光栅码盘之间的距离或增减光栅转台的高度，再次重复上述步骤得到第二次测量的最大值曲线；步骤3，根据第一次测量的最大值曲线和第二次测量的最大值曲线进行逐点比较做差计算，得到距离变化与旋转角度之间的关系曲线，并得到距离变化与旋转角度之间的关系系数，由此得到距离变化和旋转角度之间关系；将两次测量的最大值点差值和测量的最大值点对应的旋转角度代入关系系数求解公式，采用最小二乘法拟合求得距离变化与旋转角度之间的关系系数；其中，所述关系系数的求解公式如下：式中，为待求解的距离变化与旋转角度之间的关系系数，为两次测量的最大值点差值，为转台旋转角度，为光电转换系数，为光强关系系数，为光强，为感光面积，第一次测量时读头与光栅码盘之间的距离，为读头与光栅码盘之间的距离变化量；通过上述公式得到关系系数后，带入距离变化与旋转角度的关系式，即可得到距离变化与旋转角度的关系，从而得到每次旋转时的距离变化量，即轴偏移量；所述距离变化与旋转角度的关系式如下：式中，为转台旋转角度，为距离变化与旋转角度之间的关系系数,为纵向距离变化量，即轴偏移量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 长春理工大学;上海北二科技有限公司 一种圆光栅Z轴偏移量的检测方法

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