CN105425844B - 一种高精度光谱分析仪光栅定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度光谱分析仪光栅定位装置及方法，包括：电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器和反馈控制电路依次串联连接，所述光电编码器的输出端连接插值电路的输入端；所述CPU主控电路与反馈控制电路连接；所述直流无刷电机的转子直接固定在衍射光栅的转轴上；本发明有益效果：选用直流无刷电机代替步进电机，实现直接驱动、直接读取光栅角位置，具有快速、坚固、体积小、无回程差及对磨损或环境变化不敏感的优点。

Description

一种高精度光谱分析仪光栅定位装置及方法

技术领域

本发明涉及光谱分析仪光栅定位技术领域，具体涉及一种高精度光谱分析仪光栅定位装置及方法。

背景技术

目前，光纤通信技术由于具有传输容量大、传输速率高、抗电磁干扰、保密性强等优点，已经在军事、工业、农业、医疗和科学研究等各个领域得到了飞速发展和广泛应用。光栅转动型光谱分析仪是光纤通信系统中最通用的光频率域测量仪器，其波长调谐是由分光单元衍射光栅的角位置控制的。入射光束由准直抛物面反射镜准直后照射到衍射光栅上，不同的光沿着不同的角度发散。对每一个光栅角位置有一个相应波长的光最后通过抛物面反射镜聚焦在出射狭缝的中心。狭缝的宽度决定通过系统其余部分最终到达探测器的光的带宽，通过改变狭缝宽度可选择仪器的分辨带宽。转动光栅使发散的光波长扫过狭缝，从而使单色仪成为一波长可调谐滤波器。因此分光单元的波长准确度和分辨带宽是由光栅定位系统所决定，研究高分辨率的光栅定位系统对提高光栅转动型光谱分析仪的性能具有十分重要的意义。

实现这种高分辨率的光栅定位系统，目前常用的方法主要有二种。

一种是采用步进电机连接光栅进行定位，但一般的步进电机的步距角均较大，不能满足分辨率的要求，因此必要利用光电编码器对步距角进行细分处理，越高的分辨率对电机性能和光电编码器的分辨率要求越高，对系统的伺服控制部分要求也较高；电机转子的振荡要经过一定的过渡时间才能达到稳态值，因此高精度的光栅定位，其准确度无法保证；一方面极大的增加了研制和维修成本，另一方面增加了伺服控制电路的研制难度。并且步进电机易磨损，受外界环境的影响较大，定位的准确度受到限制，需要定期进行误差标定，系统使用寿命受到限制。

另外一种方法是采用包含大减速比的齿轮减速装置的直流电机连接光栅定位，这种装置利用原动轴和工作轴之间一组或几组相互连接咬合的齿轮，形成独立互不干涉的闭式传动方式，降低工作轴的转速，增大转矩，从而间接提高分辨率。这种方法的优点是大大降低了对主要反馈元件，即光电编码器的分辨率要求。但它有以下几个缺点：一是速度变慢，若减速比为M，则光栅的转速和加速度只是电机转速和加速度的1/M，以任何速度转动光栅都要求电机和齿轮串被加速到很高的速度，改变光栅的转动方向需要电机和齿轮串减速，并把它们在反方向上加速到高速。二是回程差明显，有许多用来减少系统回程差的技术，这些方法原理上都是让齿轮串依次齿合，保证它们无论转动方向如何都保持在同侧齿面上接触，这些技术是有帮助的，但不能完全消除回程差，对于高分辨率系统，有些回差角还是很明显的。三是对因磨损或环境条件变化而引起的误差比较敏感。在典型的齿轮减速系统中，驱动电机的角位置是由光电编码器监测的，衍射光栅的角位置不是直接测得的，而是由电机的角位置和齿轮比推算出来的。随着齿轮的磨损或随着环境温度的变化而发生热涨冷缩，衍射光栅相对于电机的实际角位置将会变化，需要定期进行误差标定。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种高精度光谱分析仪光栅定位装置及方法，该装置及方法基于直流无刷电机设计，采用CPU直接驱动、直接读取光栅角位置的定位系统，可直接测量光栅的角位置，利用插值技术将角度进一步细分，降低对电机和光电编码器本身的要求，并且具有快速、坚固、体积小、无回程差及对磨损或环境变化不敏感的优点，降低了生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高精度光谱分析仪光栅定位装置，包括：CPU主控电路、电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器、插值电路以及反馈控制电路；所述电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器和反馈控制电路依次串联连接，所述光电编码器的输出端连接插值电路的输入端；所述CPU主控电路与反馈控制电路连接；所述直流无刷电机的转子直接固定在衍射光栅的转轴上；

所述电机驱动电路驱动直流无刷电机转动，光电编码器记录直流无刷电机的位置信息，光电编码器输出两路正交的正弦信号A和余弦信号B，所述正弦信号A和余弦信号B经过插值电路后分别得到粗测位置信息和插值位置信息，将插值位置信息送入CPU主控电路，所述CPU主控电路得到光栅当前位置信息，并将光栅当前位置信息送入反馈控制电路；反馈控制电路将光栅当前位置信息与目标位置信息进行比较后，产生驱动电压输入到电机驱动电路，形成闭环。

所述插值电路包括：差分放大电路、比较电路、采样保持放大电路、AD转换电路和计数电路；所述差分放大电路与比较电路和采样保持放大电路分别连接，所述比较电路串联计数电路后接入CPU主控电路，所述采样保持放大电路串联AD转换电路后接入CPU主控电路。

所述反馈控制电路包括：光栅旋转控制芯片；所述光栅旋转控制芯片内部集成数字PID调节器和梯形速度发生器；所述梯形速度发生器用于根据CPU主控电路反馈的位置信息，通过电机驱动电路控制直流无刷电机的运行轨迹。

所述光栅旋转控制芯片内部集成主机接口，用于连接CPU主控电路。

所述光电编码器的输出信号经过插值后转化为衍射光栅当前位置信息，所述位置信息经过反馈控制电路的主机接口传送至CPU主控电路，CPU主控电路将该位置信息记录后反馈给反馈控制电路的数字PID调节器，数字PID调节器根据衍射光栅目标位置信息对接收到的当前位置信息进行调整，经过PID调节控制得到的数字信号经过数模转换芯片DAC转换成模拟电压信号输入到直流无刷电机驱动电路，从而驱动直流无刷电机带动衍射光栅转动。

所述直流无刷电机的一端转子直接连接在衍射光栅的转轴上，另一端连接光电编码器的输入转轴。

一种高精度光谱分析仪光栅定位装置的工作方法，包括：

光电编码器检测衍射光栅的角位置，并将检测的角位置信息输出至插值电路，插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大和变换后倍频插值计数，经过插值后的输出信号通过CPU主控电路输入到反馈控制电路，反馈控制电路将接收到的当前位置信息与目标位置信息进行比对，比对结果通过数字PID调节器输出数字控制信号，数字控制信号经过数模转换器后输入到电机驱动电路，电机驱动电路产生驱动电压精准的控制直流无刷电机转动。

所述插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大和变换后倍频插值计数的方法为：

光电编码器输出两路正交的正弦信号A和余弦信号B，所述正弦信号A和余弦信号B首先通过差分放大电路对输出信号进行两级放大，放大后的输出信号A₁和B₁经过比较器产生与自己同步的但相位相差90°的方波A₂和B₂，信号A₂和B₂由CPU主控电路控制计数电路进行N₁倍频计数，并且CPU主控电路根据A₂相位是否超前B₂判断电机转动方向，计数结果存入CPU主控电路中作为粗测位置信息；

同时，输出信号A₁和B₁经过采样保持放大电路再次进行放大，放大后的信号A₃和B₃经过模数转换电路转换为数字信号送入CPU主控电路作为插值位置信息，CPU主控电路根据插值位置信息对粗测位置信息进行N₂倍插值；CPU主控电路根据倍频插值后的两路数字化的正余弦信号计算出光栅当前位置信息；

其中，N₁和N₂均为设定常数值。

CPU主控电路根据接收到的两路数字化的正余弦信号的相位判断电机的运行状态，同时将光栅转角值转换为计数值；如果是正转状态，则计数电路增加相应数值；如果是反转状态，则计数电路减小相应数值；如果既不是正转也不是反转，则报错处理。

直流无刷电机带动光栅旋转，CPU主控电路根据当前扫描波长点计算出光栅对应的转角；作为反馈控制电路的目标位置信息。

本发明的有益效果是：

(1)选用直流无刷电机代替步进电机，实现直接驱动、直接读取光栅角位置，具有快速、坚固、体积小、无回程差及对磨损或环境变化不敏感的优点；

(2)利用高分辨率的光电编码器检测衍射光栅的角位置，设计插值电路对装置指标进行分配，大大降低了对电机和光电编码器的性能要求，不仅极大的降低了研制和维修成本，而且降低了伺服控制电路的控制难度；

(3)设计反馈控制电路，采用电机专用集成电路控制芯片实现光栅旋转速度控制、数字PID控制、编码器信号处理等功能，极大简化了光栅定位装置的硬件结构和软件设计，提高了光栅的旋转精度和可靠性；

(4)实现了直流无刷电机和衍射光栅的闭环控制，抗干扰性强，分辨精度高，具有很强的实用性和通用性。

附图说明

图1为本发明高分辨率光栅定位装置结构示意图；

图2为直流无刷电机组成示意图；

图3为直流无刷电机工作原理框图；

图4为本发明插值电路结构示意图；

图5为本发明CPU主控电路主程序流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为了使光谱分析仪分光单元的最小可分辨带宽达到0.05nm，根据光栅方程λ＝(2d/m)sinθ，可以计算得到对光栅定位装置的角分辨率要求。若使用刻线密度为1000l/mm的光栅，则在1310nm波长上，光栅扫过1nm光谱带宽时转过的角度大约是660μrad。为了显示窄谱宽的光信号，在仪器的最小可分辨谱宽0.05nm内至少要有10个数据点，这样1nm内有200个数据点，即660μrad对应200个数据点，由此推算，系统对光栅角分辨率的要求大约为3.3μrad，也就是说，光栅转动一周至少要分辨1904000个数据点。

为达到上述分辨率的要求，本发明提出一种高分辨率光栅定位装置，包括CPU主控电路、电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器、插值电路以及反馈控制电路，如图1所示。电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器和反馈控制电路依次串联连接，光电编码器的输出端连接插值电路的输入端；CPU主控电路与反馈控制电路连接；

直流无刷电机的一端转子直接连接在全息衍射光栅的转轴上，定子固定在外散热的外框架上，转子的另一端连接光电编码器的输入转轴，光电编码器将检测衍射光栅的角位置，其输出端连接插值电路，插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大、变换后倍频插值计数，经过插值后的输出信号通过CPU主控电路连接反馈控制电路，反馈控制电路将反馈位置和目标位置进行比对，比对结果通过PID控制调节算法输出数字控制信号，数字控制信号经过数模转换器后输入到电机驱动模块，电机驱动模块以此为依据产生驱动电压精准的控制直流无刷电机转动。本发明装置实现了直流无刷电机和衍射光栅的闭环控制，抗干扰性强，定位精度高，具有很强的实用性和通用性。

实现这种高分辨率直接驱动、直接读取光栅角位置的光栅定位系统对关键元件和设计过程提出严格的要求，下面将分述每一个关键部分。

(1)直流无刷电机

普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护，而且换相时产生电磁干扰，噪声大，无法满足要求，本发明选用能够执行快速启停和高速扫描的高扭矩三相永磁直流无刷电机。其由三相对称的线圈绕组定子、永磁体转子和霍尔位置传感器组成，其组成示意图如图2所示。直流无刷电机以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机有很大优势，其不但保持了直流电机的优点，即优越的起动和调速性能，还克服了直流电机机械换向器和电刷带来的一系列弊端，具有无摩擦、噪音低、电磁干扰小、维护方便等诸多优点。

在直流无刷电机中，霍尔传感器输出位置信号，电子换相电路根据位置传感器输出的位置信号驱动电枢线圈绕组对应的功率开关管，各相绕组轮流通电后，在定子上产生跳变的旋转磁场用以驱动转子旋转，随着转子的转动，霍尔传感器输出具有周期性变化的位置信号，驱动电路以位置信号为基准改变电枢绕组的通电状态，从而某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变，达到无接触换相的目的，其工作原理框图如图3所示。本发明装置中采用的直流无刷电机额定转速为2200rpm，堵转力矩为560g·cm，电机的驱动电流由15V的PWM信号提供，PWM信号由两个集成的全桥驱动电路产生，这种集成电路的MOSFET开关管开关时间非常短，能产生非常高的脉冲分辨率，且导通电阻小，因此功耗非常低，脉冲频率为25kHz。

(2)光电编码器

本发明光栅定位装置要求光栅每转动一周分辨近两百万个数据点，为达到这种高分辨率的要求，装置中采用正弦波输出增量式激光旋转编码器组件光学编码测试系统。

激光旋转编码器是以高精度计量圆光栅为核心器件，通过光电转换将输入的角度信号转化为相应电信号输出的一种数字式角位置传感器。具有测量精度和分辨率高、抗干扰能力强、稳定性好、远距离传输等突出特点。本项目采用增量式激光旋转编码器，其转盘上有81000条刻线，并且与直流无刷电机同轴。

当激光源把一束光照射到增量激光旋转编码器的转盘上时，转盘上刻有等间隔的径向狭缝让光交替地通过和不通过，通过狭缝的光由两套探测器探测，把光信号转变成电信号。光束在到达探测器之前，还通过一个有两个附加狭缝图形的相位板，这两个狭缝图形彼此稍微错开1/4栅距，以使两套探测器接收到的光信号在相位上相差90°。这两个通道信号的正交关系可用于判断编码器的转动方向。另外还有第三个通道，每当光栅转动一周提供一个索引脉冲，以便确定光栅的绝对位置。两个主要通道呈积分关系，输出非常接近于正弦波，对于编码器的每一道刻线，都将产生一个周期的正弦或余弦信号，所以，编码器转动一周，将产生81000个周期的正/余弦信号，信号的每个零交叉点都会增加或减少一个位置计数，这取决于两通道的相对位置，该计数提供了光栅位置的准确信息。

(3)插值技术

为了降低高分辨率光栅定位装置对光电编码器和直流无刷电机性能的要求，本发明装置利用插值技术，设计插值电路实现高分辨率的要求。插值电路由差分放大电路、比较电路、采样保持放大电路、AD转换电路、专用计数电路等组成，如图4所示。

光电编码器输出两路正交的正余弦信号A和B，所述正余弦信号A和B首先通过差分放大电路对输出信号进行两级放大，放大后的输出信号A₁和B₁经过比较器产生与自己同步的但相位相差90°的方波A₂和B₂，信号A₂和B₂由CPU主控电路控制专用计数电路进行四倍频计数，并且CPU主控电路根据A₂相位是否超前B₂判断电机转动方向，计数结果存入CPU主控电路中作为粗测位置信息；同时，输出信号A₁和B₁经过采样保持放大电路再次进行放大，放大后的信号A₃和B₃经过模数转换电路转换为数字信号送入CPU主控电路作为插值位置信息，CPU主控电路根据插值位置信息对粗测位置信息进行六倍插值。CPU主控电路根据倍频插值后的两路数字化的正余弦信号计算出光栅当前位置信息。

直流无刷电机带动光栅旋转，CPU主控电路根据当前扫描波长点计算出光栅对应的转角；作为反馈控制电路的目标位置信息。

光电编码器的分辨率为81000线，专用计数电路通过过零点计数可对两组方波信号A2和B2进行4倍频计数，所以粗测后光栅每转动一周可读出81000×4＝324000个位置计数，插值电路中采用的模数转换器为8位，理论上可达到256:1的插值比，但如此高的插值比会导致输出信号振幅和相位的失真，且模数转换器也存在非线性的限制，因此通过CPU主控电路控制插值比为6:1，经过插值后光栅每转动一周可以直接由CPU主控电路读出81000×4×6＝1944000个位置计数，角分辨率可达3.2μrad，完全能够满足角分辨率的要求。

CPU主控电路控制插值电路部分初始化，检测该闭环系统是否正常，并一直处于命令接收状态，如果有控制命令输入，在识别直流无刷电机是正转还是反转后，开始控制计数增加或减少。其主程序流程如图5所示。

CPU主控电路根据接收到的两路数字化的正余弦信号的相位判断电机的运行状态，同时将光栅转角值转换为计数值；如果是正转状态，则计数电路增加相应数值；如果是反转状态，则计数电路减小相应数值；如果既不是正转也不是反转，则报错处理。

(4)反馈控制电路

为了实现光栅定位装置的闭环控制，本发明设计反馈控制电路用于反馈光栅的位置信号，实现光栅旋转速度的控制。反馈控制电路中选用电机专用集成电路控制芯片作为高分辨率光栅定位装置的光栅旋转控制芯片，其内部集成数字PID调节器和梯形速度发生器，梯形速度发生器的作用是控制直流无刷电机的运行轨迹，根据CPU主控电路通过控制线反馈的位置信息，该梯形速度发生器按指定的加速度将直流无刷电机加速至最大速度，然后保持最大速度，在适当的时候减速，以便在目标位置停下，其中加速度和减速度值相等，电机的速度运行轨迹曲线为一个等腰梯形。

可完成光栅旋转速度控制、数字PID控制、编码器信号处理等功能，极大简化了光栅定位系统的硬件结构和软件设计，提高了光栅的旋转精度和可靠性。反馈控制电路包括12位DAC、专用控制芯片及外围电路，如图1所示。直流无刷电机带动光栅旋转，CPU主控电路根据当前扫描波长点计算出光栅对应的转角，光栅的位置变化通过经过插值后的光电编码器的读数反映出来，当前位置与目标位置的误差作为数字PID调节器的输入，经过PID调节控制得到的数字信号经过数模转换芯片DAC转换成模拟电压信号输入到直流无刷电机的驱动电路，从而驱动直流无刷电机带动光栅转动。

本发明的关键点和保护点是一种应用于光栅转动型光谱分析仪的高分辨率光栅定位装置及定位方法，该装置包含直流无刷电机、电机驱动电路、CPU主控电路、全息衍射光栅、光电编码器、插值电路及反馈控制电路，首先选用直流无刷电机代替步进电机，并通过将直流无刷电机的转子直接固定在衍射光栅的转轴上，实现直接驱动、直接读取光栅角位置，具有快速、坚固、体积小、无回程差及对磨损或环境变化不敏感的优点；其次利用高分辨率的光电编码器检测衍射光栅的角位置，并且设计插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大、变换、倍频和插值计数，通过插值电路的指标分配，大大降低了对电机和光电编码器的性能要求，不仅极大的降低了研制和维修成本，而且降低了伺服控制电路的控制难度；最后设计反馈控制电路，采用电机专用集成电路控制芯片实现光栅旋转速度控制、数字PID控制、编码器信号处理等功能，极大简化了光栅定位装置的硬件结构和软件设计，提高了光栅的旋转精度和可靠性。本发明装置实现了直流无刷电机和衍射光栅的闭环控制，抗干扰性强，分辨精度高，具有很强的实用性和通用性。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种高精度光谱分析仪光栅定位装置，其特征是，包括：CPU主控电路、电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器、插值电路以及反馈控制电路；所述电机驱动电路、直流无刷电机、衍射光栅、光电编码器和反馈控制电路依次串联连接，所述光电编码器的输出端连接插值电路的输入端；所述CPU主控电路与反馈控制电路连接；所述直流无刷电机的转子直接固定在衍射光栅的转轴上；

所述电机驱动电路驱动直流无刷电机转动，光电编码器记录直流无刷电机的位置信息，光电编码器输出两路正交的正弦信号A和余弦信号B，所述正弦信号A和余弦信号B经过插值电路后分别得到粗测位置信息和插值位置信息，将插值位置信息送入CPU主控电路，所述CPU主控电路得到光栅当前位置信息，并将光栅当前位置信息送入反馈控制电路；反馈控制电路将光栅当前位置信息与目标位置信息进行比较后，产生驱动电压输入到电机驱动电路，形成闭环；

所述反馈控制电路包括：光栅旋转控制芯片；所述光栅旋转控制芯片内部集成数字PID调节器和梯形速度发生器；所述梯形速度发生器用于根据CPU主控电路反馈的位置信息，通过电机驱动电路控制直流无刷电机的运行轨迹。

2.如权利要求1所述的一种高精度光谱分析仪光栅定位装置，其特征是，所述插值电路包括：差分放大电路、比较电路、采样保持放大电路、AD转换电路和计数电路；所述差分放大电路与比较电路和采样保持放大电路分别连接，所述比较电路串联计数电路后接入CPU主控电路，所述采样保持放大电路串联AD转换电路后接入CPU主控电路。

3.如权利要求1所述的一种高精度光谱分析仪光栅定位装置，其特征是，所述光栅旋转控制芯片内部集成主机接口，用于连接CPU主控电路。

4.如权利要求1所述的一种高精度光谱分析仪光栅定位装置，其特征是，所述光电编码器的输出信号经过插值后转化为衍射光栅当前位置信息，所述位置信息经过反馈控制电路的主机接口传送至CPU主控电路，CPU主控电路将该位置信息记录后反馈给反馈控制电路的数字PID调节器，数字PID调节器根据衍射光栅目标位置信息对接收到的当前位置信息进行调整，经过PID调节控制得到的数字信号经过数模转换芯片DAC转换成模拟电压信号输入到直流无刷电机驱动电路，从而驱动直流无刷电机带动衍射光栅转动。

5.如权利要求1所述的一种高精度光谱分析仪光栅定位装置，其特征是，所述直流无刷电机的一端转子直接连接在衍射光栅的转轴上，另一端连接光电编码器的输入转轴。

6.一种高精度光谱分析仪光栅定位装置的工作方法，其特征是，包括：

光电编码器检测衍射光栅的角位置，并将检测的角位置信息输出至插值电路，插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大和变换后倍频插值计数，经过插值后的输出信号通过CPU主控电路输入到反馈控制电路，反馈控制电路将接收到的当前位置信息与目标位置信息进行比对，比对结果通过数字PID调节器输出数字控制信号，数字控制信号经过数模转换器后输入到电机驱动电路，电机驱动电路产生驱动电压精准的控制直流无刷电机转动；

所述插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大和变换后倍频插值计数的方法为：

光电编码器输出两路正交的正弦信号A和余弦信号B，所述正弦信号A和余弦信号B首先通过差分放大电路对输出信号进行两级放大，放大后的输出信号A₁和B₁经过比较器产生与自己同步的但相位相差90°的方波A₂和B₂，信号A₂和B₂由CPU主控电路控制计数电路进行N₁倍频计数，并且CPU主控电路根据A₂相位是否超前B₂判断电机转动方向，计数结果存入CPU主控电路中作为粗测位置信息；

同时，输出信号A₁和B₁经过采样保持放大电路再次进行放大，放大后的信号A₃和B₃经过模数转换电路转换为数字信号送入CPU主控电路作为插值位置信息，CPU主控电路根据插值位置信息对粗测位置信息进行N₂倍插值；CPU主控电路根据倍频插值后的两路数字化的正余弦信号计算出光栅当前位置信息；

其中，N₁和N₂均为设定常数值。

7.如权利要求6所述的一种高精度光谱分析仪光栅定位装置的工作方法，其特征是，CPU主控电路根据接收到的两路数字化的正余弦信号的相位判断电机的运行状态，同时将光栅转角值转换为计数值；如果是正转状态，则计数电路增加相应数值；如果是反转状态，则计数电路减小相应数值；如果既不是正转也不是反转，则报错处理。

8.如权利要求6所述的一种高精度光谱分析仪光栅定位装置的工作方法，其特征是，直流无刷电机带动光栅旋转，CPU主控电路根据当前扫描波长点计算出光栅对应的转角；作为反馈控制电路的目标位置信息。