公开(公告)号：CN117570856A

公开(公告)日：2024-02-20

申请号：CN202311546794.7

申请日：2023-11-20

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  赖江北 ,  牛仟起 ,  张梦迪 ,  李孟委

IPC: G01B11/02 ,  G01H9/00 ,  G06F17/10 ,  G05B19/042

Abstract: 本发明属于高精度位移测量误差补偿技术领域，具体涉及一种基于FPGA微振动精确辨识的大量程位移误差补偿装置及方法，所述激光器的光路方向上设置有上层光栅，所述下层光栅设置在上层光栅的光路方向上，所述下层光栅的光路方向上设置有四象限光电探测器，所述四象限光电探测器与数据处理模块电性连接。本发明基于FPGA位移辩向实现振动误差精确辨识，利用细分电路将四象限光电探测器正余弦信号转化为增量式方波信号，并设计FPGA辨向电路对两路方波信号相位进行分析以识别位移方向，最终实现纳米级微小振动误差精密识别。又基于增量式误差修正原理构建误差补偿模型，通过计数正负方向微小位移计算振动误差，结合增量位移传感实现振动误差精确补偿。

公开(公告)号：CN119803310A

公开(公告)日：2025-04-11

申请号：CN202510091251.3

申请日：2025-01-21

Applicant: 中北大学

Inventor： 王梦科 ,  辛晨光 ,  牛仟起 ,  李孟委

IPC: G01B11/02

Abstract: 本发明属于位移传感技术领域，具体涉及一种基于光学杠杆放大效应的双层差分光栅位移传感器，激光扩束镜设置在激光器的光路方向上，上层光栅设置在激光扩束镜的光路方向上，下层光栅设置在上层光栅光路方向上，物镜设置在下层光栅的光路方向上，探测器设置在物镜的光路方向上。本发明相较于传统光栅位移传感器，可实现光学位移在空间上的放大，放大倍数>5倍。受益于该差分结构的输入位移放大效应，可以使用大周期光栅和大像素尺寸CCD的情况下实现高分辨率，解决了传统高分辨光栅泰伯像式位移传感器对光栅周期、CCD像素尺寸高要求的问题，在机械定位和半导体制造等领域具有广阔的应用前景。