一种判断光栅尺参考点绝对位置的装置及方法与流程

技术特征：

1.一种判断光栅尺参考点绝对位置的装置，其特征在于，包括光源、分束镜、参考点掩膜、参考点编码带、光电探测器和信号处理计算机，其中：

所述光源发出的光束入射到所述分束镜并经过所述分束镜反射后，穿过所述参考点掩膜的透光区域照射到所述参考点编码带后，被所述参考点编码带的反射区域反射后再穿过所述参考点掩膜的透光区域并透过所述分束镜照射到所述光电探测器上，所述光电探测器将采集到的信号发送给所述信号处理计算机；

所述参考点掩膜包括多个宽度相等的第一矩形块，多个所述第一矩形块沿其自身的宽度方向等间距排列；所述参考点编码带包括多组参考点组，每组所述参考点组包括两个参考点编码区，每个所述参考点编码区包括多个宽度相等的第二矩形块，多个所述第二矩形块沿其自身的宽度方向等间距排列，两个所述参考点编码区沿着所述第二矩形块的宽度方向间隔排列，多组所述参考点组沿着所述第二矩形块的宽度方向等间距排列，且所述第一矩形块和所述第二矩形块均能够吸收或反射光线。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源采用激光二极管，所述光电探测器采用光电二极管。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分束镜为透射率为50％的半透半反射镜。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考点掩膜与所述参考点编码带平行设置，二者之间的间距为1～2mm。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考点掩膜和所述参考点编码区的编码方式相同。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一矩形块和所述第二矩形块的宽度相等。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两个所述参考点编码区之间的间距小于相邻两组所述参考点组之间的间距。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两个所述参考点编码区之间的间距小于所述参考点编码区沿着所述第二矩形块宽度方向的总长度。

9.一种采用权利要求1至8任一项所述的装置来判断光栅尺参考点绝对位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对所述参考点编码带上的多组所述参考点组分别进行测量，其中第k组所述参考点组的绝对位置标记为Sk，并将各组所述参考点组的绝对位置存储在所述信号处理计算机中；

S2：建立第k组所述参考点组的两个所述参考点编码区之间的间距的表达式：dk＝D+nke，其中D为所述参考点编码区沿着所述第二矩形块宽度方向的总长度和两个所述参考点编码区之间的间距之和，n为每个所述参考点编码区包含的所述第二矩形块的数量，e为采用自相关法测得的两个所述参考点编码区之间的间距的最大检测误差，e<<L；

S3：通过将所述参考点编码带相对所述参考点掩膜匀速平移，所述光电探测器获得I-SR光电信号，对该I-SR光电信号进行自相关运算得到所述参考点组的自相关曲线，识别所述自相关曲线中的中央主峰两侧的副峰值点，计算两个副峰值点之间的间距，该间距的一半为dk；

S4：根据表达式dk＝D+nke及步骤S3计算得到的dk求得k值，取求得的k值的最近整数为k，再从所述信号处理计算机中调用第k组所述参考点组的绝对位置Sk。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S1中采用激光干涉法对所述参考点编码上的多组所述参考点组分别进行测量。