一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置和方法与流程

文档序号:11101226阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,包括光源(1)、透明导电层(2)、光敏电阻层(3)、电阻层(4)、第一电源(5)、第二电源(6)和电压表(7);所述的透明导电层(2)、光敏电阻层(3)和电阻层(4)依次层叠设置;所述的透明导电层(2)和电阻层(4)的两端分别镀有导电条作为正负电极引出端,且透明导电层(2)的两条导电条和电阻层(4)的两条导电条位置相互垂直;所述的第一电源(5)的两个接线端分别连接透明导电层(2)的两导电条;所述的第二电源(6)的两个接线端分别连接电阻层(4)的两导电条;所述电压表(7)的两端分别连接透明导电层(2)的一个导电条和电阻层(4)的一个导电条;所述的光源(1)与透明导电层(2)相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的透明导电层(2)、光敏电阻层(3)和电阻层(4)均为二维面状结构。

3.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的光源(1)发出的光为激光、聚焦的可见光、聚焦的紫外光或红外光。

4.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的透明导电层(2)由透明且导电的材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的光敏电阻层(3)由化合物半导体或元素半导体类光敏电阻材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的电阻层(4)由电阻材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的第一电源(5)与第二电源(6)均为直流电源或交流电源。

8.根据权利要求1所述的一种精确测量二维面内位置与位置变化的装置,其特征在于,所述的透明导电层(2)和电阻层(4)两端的导电条为均匀导电材料。

9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述的精确测量二维面内位置与位置变化的装置的测量方法,其特征在于,步骤如下:

计算光点X坐标:

步骤1:打开第一电源(5),为透明导电层(2)提供恒定的电压;

步骤2:打开光源(1),使光源(1)发射的光照向透明导电层(2);

步骤3:通过电压表(7)测出透明导电层(2)上的光照点位置到其导电条之间的电压值;

步骤4:通过测得的电压值计算出透明导电层(2)上的光照点位置到其边缘导电条的距离,进而得到该光照点在二维面内位置的x分量;如电压表(7)测得透明导电层(2)上的光照点位置到其导电条之间的电压为Ux,施加在透明导电层(2)两端的电压为Ux0,透明导电层(2)的总长度为Lx0,则根据Ux/Ux0=x/Lx0,得到透明导电层(2)上的光照点位置到其边缘导电条的距离x,进而得到光照点位置的x分量;

计算光点Y坐标:

步骤5:关闭第一电源(5),打开第二电源(6),为电阻层(4)提供恒定的电压;

步骤6:通过电压表(7)测出电阻层(4)上的光照点位置到其导电条之间的电压值;

步骤7:通过测得的电压值计算出电阻层(4)上的光照点位置到其边缘导电条的距离,进而得到光照点在二维面内位置的y分量;如通过电压表(7)测得电阻层(4)上的光照点位置到其导电条之间的电压为Uy,施加在电阻层(4)两端的电压为Uy0,透明导电层(2)的总宽度为Ly0,则根据Uy/Uy0=y/Ly0,得到电阻层(4)上的光照点位置到其边沿导电条的距离y,进一步得到了光照点位置的y分量;

步骤8:通过步骤1-7,得到光照点在平面内位置的x分量与y分量,即得到光照点的位置;

步骤9:当光照点移动,电压表(7)测得的电压值发生变化,根据变化前后电压表(7)的数值,换算出相应的光照位置变化情况。

10.根据权利要求9所述的基于精确测量二维面内位置与位置变化的装置的测量方法,其特征在于,步骤3具体包括:

步骤101.照射到透明导电层(2)上的光透过透明导电层(2)照射到光敏电阻层(3);

步骤102.被光照射到的光敏电阻层(3)的阻值急剧减小,使得光照处透明导电层(2)与电阻层(4)之间导通,透明导电层(2)光照点处所对应电压即为电阻层(4)相应的光照点处所对应电压,此时,电压表(7)测得的电压即为透明导电层(2)上的光照点位置到其导电条之间的电压;

同理,对于步骤6,电压表(7)测得的电压为电阻层(4)上的光照点位置到其导电条之间的电压。

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