CN109029315B - 感应器的刻度系统及其刻度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种感应器的刻度系统，涉及测量领域，包括：三维移动组件、信号发射器和信号处理组件。信号发射器与三维移动组件连接，以使信号发射器在三维空间中运动。信号发射器面向感应器，信号处理组件面向感应器或与感应器连接。本发明还提供一种感应器的刻度方法，可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
Description
技术领域
本发明涉及测量领域，尤其涉及一种感应器的刻度系统及其刻度方法。
背景技术
非接触式位置测量是指在不接触被测物体的情况下对被测物体的位置进行测量，现有的非接触式位置测量系统普遍通过感应器接收被测物体发出的信号，并通过处理器将该感应器在该信号的激励下发出的响应信号转化为被测物体的位置数据。在进行非接触位置测量前需要对感应器进行刻度，得到感应器发出的响应信号与位置数据之间的对应关系。
现有感应器的刻度系统或方法，主要通过在一维或二维空间内调节信号发射器的位置，并使信号发射器在预设位置向感应器发送预设的信号实现对该感应器的刻度，这种刻度系统和方法普遍存在在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度低等缺点。
发明内容
本发明提供了一种感应器的刻度系统和一种感应器的刻度方法，可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
本发明实施例一方面提供一种感应器的刻度系统，包括：
三维移动组件、信号发射器和信号处理组件；
所述信号发射器与所述三维移动组件连接，以使所述信号发射器在三维空间中运动；
所述信号发射器面向所述感应器，所述信号处理组件面向所述感应器或与所述感应器连接。
本发明实施例另一方面提供一种感应器的刻度方法，该感应器的刻度方法应用于一种感应器的刻度系统上，所述刻度系统包括：
三维移动组件、信号发射器和信号处理组件；
所述刻度方法包括:
控制所述信号发射器持续向所述感应器发射刻度信号；
控制所述三维移动组件将所述信号发射器移动至预设的各测试点，各所述测试点分布于预设的测试空间中；
所述信号处理组件接收响应信号，并记录各所述测试点的位置数据与所述响应信号的对应关系，所述响应信号为所述感应器受所述信号发射器在各所述测试点处发射的刻度信号的激励而产生的信号。
上述实施例，由于利用三维移动组件移动信号发射器，使信号发射器可以在三维空间内运动，而无需手动调节信号发射器的位置，故可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统的结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统中三维移动组件的第一种结构的示意图；
图3为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统中三维移动组件的第二种结构的示意图；
图4为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统中三维移动组件的第三种结构示意图；
图5为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统的结构示意图；
图6为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第一连接件与第一杆的装配示意图；
图7为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第二连接件、第二杆和第三杆的装配示意图；
图8为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第一杆与导轨的装配示意图；
图9为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第一连接件和第二连接件的结构示意图；
图10为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第二连接件和第三连接件的结构示意图；
图11为本发明第三实施例提供的感应器的刻度方法的流程图；
图12为本发明第四实施例提供的感应器的刻度方法的流程图；
图13为测试点在测试空间中的分布示意图；
图14为闪烁晶体的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例提供的附图，对本发明实施例提供的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明提供的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统的结构示意图，如图1所示，该感应器的刻度系统包括：
三维移动组件100、信号发射器200和信号处理组件300。
信号发射器200与三维移动组件100连接，以使信号发射器200在三维空间中运动。
信号发射器面向感应器400，信号处理组件300面向感应器400或与感应器400连接。
在实际应用中，信号发射器200、感应器400和信号处理组件300的具体类型可根据位置测量的方式确定，例如，若利用正电子等高能粒子测量被测物体的位置，则信号发射器200为可以发射高能粒子的放射源，感应器400为闪烁晶体，信号处理组件300包括光电倍增管阵列、符合处理电路和存储元件；若利用超声波测量被测物体的位置，则信号发射器200为超声波发生器，感应器400为超声波传感器，信号处理组件300包括处理电路和存储元件；若利用激光测量被测物体的位置，则信号发射器200为激光发射器，感应器400为光电传感器，信号处理组件300包括处理电路和存储元件。
需要说明的是，测量被测物体的位置是指测量被测物体在绝对空间坐标系中的绝对位置，也可以指测量被测物体各部分之间的相对位置关系，即物体的形状。
在实际使用中，三维移动组件100为任何可以使信号发射器200在三维空间中移动的机械装置，图1所示的三维移动组件100仅为其中一种形式，并非对本实施例中的三维移动组件100的结构进行任何的限定，示例性的，三维移动组件的结构可以为：
请参阅图2，图2为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统中三维移动组件的第一种结构的示意图，如图2所示，该三维移动组件包括：第一杆110A、第二杆120A、第三杆130A、第一滑块140A和第二滑块150A。
第一滑块140A套在第一杆110A上，并沿着第一杆110A的轴线的方向滑动，第一滑块140A与第二杆120A连接，第二滑块150A套在第二杆120A上，第三杆130A套在第二滑块150A中，第二滑块150A沿着第二杆120A的轴线的方向滑动，第三杆130A沿着第三杆130A的轴线的方向滑动，第一杆110A的轴线不与第二杆120A的轴线平行，第三杆130A的轴线不在第一杆110A的轴线及第二杆120A的轴线所在的平面内，将图1中的信号发射器200固定在第三杆上，分别滑动第一滑块140A、第二滑块150A和第三杆130A即可使信号发射器200在三维空间内运动。
请参阅图3，图3为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统中三维移动组件的第二种结构的示意图，如图3所示，该三维移动组件包括：第一连杆110B、第二连杆120B和万向节130B。
第一连杆110B的一端通过万向节130B与第二连杆120B的一端连接，万向节130B具体可以为双十字万向节、球笼型万向节等可以使第二连杆120B绕第一连杆110B的轴线在三维空间内转动的万向节。将图1中的信号发射器200固定在第二连杆120A上，即可使信号发射器200在三维空间内运动。
请参阅图4，图4为本发明第一实施例提供的感应器的刻度系统中三维移动组件的第三种结构示意图，如图4所示，该三维移动组件包括：转盘110C、第一套筒120C和第二套筒130C。
在转盘110C的平面上设置有滑槽111C，第一套筒120C的一端位于滑槽111C中，第二套筒130C套在第一套筒120C上，在第一套筒120C的外表面上设置有外螺纹121C，在第二套筒130C的内表面上设置有内螺纹131C，外螺纹121C和内螺纹131C相互匹配。将图1中的信号发射器200固定在第二套筒120C上，通过旋转转盘110C，滑动第一套筒120C，以及旋转第二套筒130C，即可实现信号发射器200在三维空间中的移动。
以上三种三维移动组件100的结构仅为三维移动组件100的三种示例性结构，并非对三维移动组件100的结构进行任何形式的限定。
在本实施例中，由于利用三维移动组件移动信号发射器，使信号发射器可以在三维空间内运动，而无需手动调节信号发射器的位置，故可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
请参阅图5，图5为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统的结构示意图，与图1所示的感应器的刻度系统不同的是，在本实施例中：
三维移动组件100包括：第一电机110、第二电机120、第三电机130、第一杆140、第二杆150和第三杆160。
第一电机110的输出轴、第二电机120的输出轴和第三电机130的输出轴分别与第一杆140的一端、第二杆150的一端和第三杆160的一端连接，且第一电机110的输出轴的轴线、第二电机120的输出轴的轴线以及第三电机的输出轴的轴线分别与第一杆140的轴线、第二杆150的轴线以及第三杆160的轴线重合。
可选的，第一电机110的输出轴通过第一连轴器111与第一杆140的一端连接，第二电机120的输出轴通过第二连轴器121与第二杆150的一端连接，第三电机130的输出轴通过第三联轴器131与第三杆160的一端连接。
第一杆140的轴线与第二杆150的轴线垂直，第三杆160的轴线同时垂直于第一杆140的轴线和第二杆150的轴线。
进一步地，三维移动组件100还包括：第一连接件170、第二连接件180和第三连接件190。
请参阅图6，图6为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第一连接件与第一杆的装配示意图，结合图5和图6，第一连接件170的一端设置有凸台171，凸台171上设置有第一通孔172，第一连接件170通过第一通孔172与第一杆140的一端连接，第一杆140的另一端与第二电机120的外壳连接。
第一通孔172的孔径不小于第一杆140的外缘尺寸，以使第一连接件170沿着第一杆140的轴线的方向移动。
请参阅图7，图7为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第二连接件、第二杆和第三杆的装配示意图，结合图5和图7，第二连接件180上设置有第二通孔181和第三通孔182，第二连接件180分别通过第二通孔181和第三通孔182与第二杆150以及第三杆160连接。
第二通孔的181孔径不小于第二杆150的外缘尺寸，以使第二连接件180沿第二杆150的轴线的方向移动，第三通孔182的孔径不小于第三杆160的外缘尺寸，以使第三杆160沿第三通孔182的轴线的方向移动。
如图5所示，第三连接件190连接第三电机130的外壳和信号发射器200。
进一步地，结合图5至图7在第一杆140的外表面上、第二杆150的外表面上和第三杆160的外表面上分别设置有第一外螺纹141、第二外螺纹151和第三外螺纹161。
在第一通孔172的内表面上、第二通孔181的内表面上和第三通孔182的内表面上分别设置有第一内螺纹173、第二内螺纹183和第三内螺纹184。
第一外螺纹141与第一内螺纹173相互匹配，第二外螺纹151与第二内螺纹183相互匹配，第三外螺纹161与第三内螺纹184相互匹配。
第一电机110、第二电机120和第三电机130均为步进电机。
如图5所示，该刻度系统还包括：步进电机驱动器500和控制元件600。
控制元件600分别通过信号传输线700与步进电机驱动器500连接，步进电机驱动器500分别与第一电机110、第二电机120和第三电机130连接。
信号处理组件300包括信号接收元件310和数据存储元件320。信号接收元件310面向感应器400或与感应器400连接，数据存储元件320与信号接收元件310连接，控制元件通过信号传输线700与数据存储元件320连接。
可选的，如图5所示，信号处理组件300还包括处理元件330，处理元件330与信号接收元件310和数据存储元件330连接。
结合图5至图7，在实际使用中，步进电机驱动器500的数量为三个，各步进电机驱动器500分别与第一电机110、第二电机120和第三电机130连接，别分驱动第一电机110、第二电机120和第三电机130的输出轴转动。第一电机110的输出轴在步进电机驱动器500的驱动下转动预设的角度，使第一杆140转动预设的角度，在第一外螺纹141和第一内螺纹173组成的螺旋传动副的作用下，驱动第一连接件170带动第二杆150、第二连接件180、第三杆160、第三连接件190和信号发射器200沿第一杆的轴线的方向运动。第二电机120的输出轴在步进电机驱动器500的驱动下转动预设的角度，使第二杆150转动预设的角度，在第二外螺纹151和第二内螺纹183组成的螺旋传动副的作用下，驱动第二连接件180、第三杆160、第三连接件190和信号发射器沿第二杆150的轴线的方向运动。第三电机130的输出轴在步进电机驱动器500的驱动下转动预设的角度，使第三杆160转动预设的角度，在第三外螺纹161和第二内螺纹184组成的螺旋传动副的作用下，第二连接件180和第三杆160在沿着第三杆160的轴线的方向上发生相对运动，由于第二连接件180沿第三杆160的轴线的方向上的运动被第二通孔181与第二杆150之间的作用力约束，而第三杆160在第三杆160的轴线的方向上的运动没有被约束，故在第三电机130的驱动下，第三杆160、第三连接件190和信号发射器200沿着第三杆160的轴线的方向运动。
需要说明的是，由于第一杆140的轴线、第二杆150的轴线和第三杆160的轴线均相互垂直，故信号发射器200沿着第一杆140、第二杆150和第三杆160中的其中一根杆的轴线的方向运动时，其运动在其余两根杆的轴线的方向上均不存在分量，即，信号发射器200沿着第一杆140、第二杆150和第三杆160的轴线的运动相互独立，故本实施例提供的感应器的刻度系统不需要在三个方向上反复校准信号发射器的位置，操作方便。
该刻度系统以步进电机作为动力源驱动信号发射器200的运动，故本实施例提供的感应器的刻度系统可以精确调节信号发射器在三维空间中的位置，同时，由于利用螺旋传动副将步进电机的转动转化为信号发射器200的平动，信号发射器200的在沿第一杆140、第二杆150和第三杆160的轴线方向上的运动的位移可根据螺纹的螺距和步进电机的转角确定，进一步提高了该刻度系统的信号发射器200的在三维空间内的定位精度，进而进一步提高了在三维空间内对感应器400进行刻度时刻度的精度。
可选的，第一电机110的输出轴、第二电机120的输出轴、第三电机130的输出轴分别通过第一联轴器111、第二联轴器121、第三联轴器131与第一杆140的一端、第二杆150的一端以及第三杆160的一端连接。
可选的，第一外螺纹141与第一内螺纹173、第二外螺纹151与第二内螺纹183以及第三外螺纹161与第三内螺纹184之间的升角均满足自锁条件，即:
ψ≤ρv
式中，ψ为螺纹的升角，ρv为螺纹的当量摩擦角，以使第一电机110、第二电机120和第三电机130的输出轴不转动时，第一杆140与第一连接件170之间不会由于受到沿着第一杆140的轴线的方向上的力而发生沿着第一杆140的轴线的方向上相对运动，第二杆150与第二连接件180之间不会由于受到沿着第二杆150的轴线的方向上的力而发生沿着第二杆150的轴线的方向上相对运动，第三杆160与第二连接件180之间不会由于受到沿着第三杆160的轴线的方向上的力而发生沿着第三杆160的轴线的方向上相对运动。
可选的，第一外螺纹141与第一内螺纹173、第二外螺纹151与第二内螺纹183以及第三外螺纹161与第三内螺纹184分别组成三组滚动螺旋传动副，即，以内螺纹和外螺纹的牙底作为滚珠滚道，在滚珠滚道内填充滚珠，并设置返回通道，将内螺纹的滚珠滚道的进出口用该返回通道连接起来，到第一杆140、第二杆150和第三杆160转动时，滚珠依次沿着滚珠滚道滚动，从一端进入滚道从另一端经返回通道返回滚珠滚道，不断循环，是螺旋副的摩擦力为滚动摩擦，提高了传动效率，延长了各外螺纹和内螺纹的使用寿命。
进一步地，请参阅图8，图8为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第一杆与导轨的装配示意图，结合图5和图8，三维移动组件100还包括导轨112，导轨的一端与第一电机110的外壳连接，且在导轨的面向第一杆140的一面上设置有第一导向凸台113。
凸台171面向第一导向凸台113的面上设置有第一导向槽174，第一导向凸台113位于第一导向槽174中，且第一导向凸台113的长度大于第一杆140的长度。通过第一导向凸台113与第一导向凹槽172之间的作用力，约束了第一连接件170绕第一杆140的轴线的转动。
请参阅图9，图9为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第一连接件和第二连接件的结构示意图，结合图5和图9，第一连接件170的面向第二杆150的面上设置有第二导向凸台175，第二连接件180的面向第二导向凸台175的面上设置有第二导向槽185，第二导向凸台175位于第二导向槽185中，且第二导向凸台175的长度大于第二杆150的长度。通过第二导向凸台175与第一导向凹槽185之间的作用力，约束了第二连接件180绕第二杆150的轴线的转动。
请参阅图10，图10为本发明第二实施例提供的感应器的刻度系统中第二连接件和第三连接件的结构示意图，结合图5和图10，第三连接件190的面向第三杆160的面上设置有第三导向凸台191，第二连接件180的面向第三导向凸台191的面上设置有第三导向凹槽186，第三导向凸台191位于第三导向凹槽186中，且第三导向凸台191的长度大于第三杆160的长度。通过第三导向凸台191与第三导向凹槽186之间的作用力，约束了第三连接件190绕第三杆160的轴线的转动。
在本实施例中，第一方面，由于利用三维移动组件移动信号发射器，使信号发射器可以在三维空间内运动，而无需手动调节信号发射器的位置，故可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。第二方面，由于第一杆、第二杆和第三杆的轴线均相互垂直，信号发射器沿着第一杆、第二杆和第三杆的轴线的运动相互独立，故本实施例提供的感应器的刻度系统不需要在三个方向上反复校准信号发射器的位置，操作方便。第三方面，以电机作为动力源驱动信号发射器的运动，故本实施例提供的感应器的刻度系统无需手动调整信号发射器的位置，进一步提高了操作的便利性。第四方面，由于电机为步进电机，故本实施例提供的感应器的刻度系统可以精确调节信号发射器在三维空间中的位置，进而进一步提高了在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。第五方面，由于利用螺旋传动副将步进电机的转动转化为信号发射器的平动，信号发射器的在沿第一杆、第二杆和第三杆的轴线方向上的运动的位移可根据螺纹的螺距和步进电机的转角确定，进一步提高了该刻度系统的信号发射器的在三维空间内的定位精度，进而进一步提高了在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
请参阅图11，图11为本发明第三实施例提供的感应器的刻度方法的流程图，该刻度方法应用于一种感应器的刻度系统上，该刻度系统包括：
三维移动组件、信号发射器和信号处理组件。
如图11所示，该刻度方法包括：
S301、控制所述信号发射器持续向所述感应器发射刻度信号。
S302、控制三维移动组件将信号发射器移动至预设的各测试点。
具体的，该信号发射器可以向感应器发射刻度信号，各测试点分布于预设的测试空间中。
S303、信号处理组件接收响应信号，并记录各测试点的位置数据与该响应信号的对应关系，该响应信号为感应器受该信号发射器在各测试点处发射的刻度信号的激励而产生的信号。
在本实施例中，由于利用三维移动组件移动信号发射器，使信号发射器可以在三维空间内运动，而无需手动调节信号发射器的位置，故可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
请参阅图12，图12为本发明第四实施例提供的感应器的刻度方法的流程图，该刻度方法应用于一种感应器的刻度系统中，该刻度系统包括：
三维移动组件、信号发射器和信号处理组件。
该三维移动组件包括：第一电机、第二电机、第三电机、控制元件和步进电机驱动器，且第一电机、第二电机和第三电机均为步进电机，信号处理组件包括信号接收元件和数据存储元件。
该三维移动组件还包括：第一杆、第二杆和第三杆，且该第一杆的轴线垂直于该第二杆的轴线，该第三杆的轴线同时垂直于该第一杆的轴线和该第二杆的轴线。
如图12所示，该刻度方法包括：
S401、控制元件控制信号发射器持续向感应器发射刻度信号。
S402、控制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴旋转，将信号发射器移动至预设的各扫描点，并将各扫描点的位置数据依次传输至数据存储元件。
具体的，各扫描点分布于扫描空间中，扫描空间为三维移动组件带动信号发射器运动的最大运动空间。
将扫描点的位置数据传输至数据存储元件的顺序与信号发射器到达各扫描点位置的顺序相同。
S403、信号接收元件接收扫描信号，并将该扫描信号按顺序依次传输至数据存储元件，得到各扫描点的位置数据与扫描信号的对应关系，该扫描信号为感应器收信号发射器在各扫描点处发射的刻度信号的激励而产生的信号。
具体的，将扫描信号依次传输至数据存储元件的顺序与将扫描点的位置数据依次传输至数据存储元件的顺序一致，例如信号发射器依次到达扫描点A1、扫描点B1和扫描点C1的位置，则将扫描点A1、扫描点B1和扫描点C1的位置数据依次传输至数据存储元件中。
信号接收元件接收到扫描信号A2、扫描信号B2和扫描信号C2，扫描信号A2为感应器受信号发射器在扫描点A1处发射的刻度信号的激励下产生的信号，扫描信号B2为感应器受信号发射器在扫描点B1处发射的刻度信号的激励下产生的信号，扫描信号C2为感应器受信号发射器在扫描点C1处发射的刻度信号的激励下产生的信号。将扫描信号A2、扫描信号B2和扫描信号C2依次传输至数据传输元件中，即可得到扫描信号A2与扫描点A1的位置数据、扫描信号B2与扫描点B1的位置数据、扫描信号C2与扫描点A1的位置数据的对应关系。
S404、控制元件根据数据存储元件中的扫描点的位置数据与扫描信号的对应关系得到感应器的测试空间。
该测试空间为使扫描信号的强度高于预设的阈值的扫描点分布的空间。
需要说明的是，该测试空间为该感应器的有效感应范围，信号发射器位于该测试空间内时，感应器可以有效地接收信号发射器发射的刻度信号，并在该刻度信号的激励下产生信号强度高于预设阈值的信号，信号发射器位于该测试空间外时，感应器无法有效的接收信号发射器发射的刻度信号，并在该刻度信号的激励下产生信号强度高于预设阈值的信号。对该感应器的刻度应在该测试空间内进行。
S405、控制元件控制步进电机驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴旋转，将信号发射器移动至预设的各精度搜索点，并将各精度搜索点的位置数据依次传输至数据存储元件。
具体的，各精度搜索点分布于精度搜索空间中。将各精度搜索点的位置数据传输至数据存储元件的顺序与信号发射器到达各精度搜索点的位置的顺序相同。
S406、信号接收元件接收精度搜索信号，并将该精度搜索信号依次传输至数据存储元件，得到各精度搜索点的位置数据与精度搜索信号的对应关系，该精度搜索信号为感应器收信号发射器在各精度搜索点处发射的刻度信号的刺激而产生的信号。
具体的，精度搜索空间应保证，各精度搜索点的位置数据与精度搜索信号的对应关系中至少包括一个全能峰，全能峰是指信号发射器发射的刻度信号的能量全部损失在感应器内时，感应器输出脉冲形成的谱峰，该谱峰的横坐标为精度搜索点的位置数据，该谱峰的纵坐标为精度搜索信号的信号强度。
将精度搜索信号依次传输至数据存储元件的顺序与将精度搜索点的位置数据依次传输至数据存储元件的顺序一致。
S407、控制元件根据数据存储元件中的精度搜索点的位置数据与精度搜索信号的对应关系得到感应器的感应精度。
具体的，感应器的感应精度为感应器可以感应到信号发射器的位置的最小变化量。在实际应用中，以感应器的能量分辨率作为该感应器的感应精度，即，以全能峰高度一半处的峰宽作为该感应器的感应精度。
在对感应器进行刻度时，信号发射器的最小位移应大于该感应精度，以使感应器可以感应到该信号发射器的位移。
在实际应用中，为了保证各相邻的精度搜索点之间的距离应该足够小，以防止精度搜索的精度小于感应器的感应精度，使得到全能峰产生栅栏效应，导致得到的感应器的感应精度不准确，具体的，各相邻的精度搜搜点之间的最大距离应小于感应精度的一半。
S408、控制元件根据测试空间和感应精度设置测试点，并在测试点中设置一个起始点和一个终止点。
具体的，测试点分布于测试空间中，且各相邻的测试点之间的最小间距不小于感应精度。
在实际应用中，测试点在测试空间中的密度越大，对感应器进行刻度的精度越高，故在设置测试点之间时，应在满足使各相邻的测试点之间的最小间距不小于感应精度的前提下，使各相邻的测试点之间的间距尽可能的小。
S409、控制元件以起始点的位置作为原点，以第一杆的轴线、第二杆的轴线和第三杆的轴线的方向作为坐标轴建立空间坐标系，确定各测试点在该空间坐标系中的坐标，并将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据依次存入数据存储元件中。
S410、控制元件根据测试点的位置数据控制步进电机驱动器驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴转动，使得信号发射器由起始点以预设的步长移动至终止点，且使得信号发射器由起始点移动至终止点的过程中依次经过除了该起始点和终止点外的所有测试点。
具体的，控制元件将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据依次存入数据存储元件中的顺序与信号发射器到达各测试点的顺序相同。
具体的，使信号发射器由起始点以预设的步长移动至终止点中，该预设的步长包括：第一步长、第二步长和第三步长，该第一步长为沿第一杆的轴线的方向上的步长，该第二步长为沿第二杆的轴线的方向上的步长，该第三步长为沿第三杆的轴线的方向上的步长。
该第一杆上设置有第一外螺纹，该第二杆上设置有第二外螺纹，该第三杆上设置有第三外螺纹。
则第一步长可以根据第一步长公式确定，该第一步长公式为：
在该第一步长公式中，Δx为第一步长，d1为第一外螺纹的螺距，θ1为步进电机驱动器驱动第一电机转动的步长。
第二步长根据第二步长公式确定，该第二步长公式为：
在该第二步公式中，Δy为第二步长，d2为第二外螺纹的螺距，θ2为步进电机驱动器驱动第二电机转动的步长；
第三步长根据第三步长公式确定，该第三步长公式为：
在该第三步公式中，Δy为第三步长，d3为第三外螺纹的螺距，θ3为步进电机驱动器驱动第三电机转动的步长。
在实际应用中，控制元件通过控制步进电机驱动器向步进电机发送脉冲电流使步进电机的输出轴转动预设的角度，控制元件通过记录各步进电机驱动器分别向第一电机、第二电机和第三电机发送的脉冲电流的次数，并根据第一步长公式、第二步长公式和第三步长公式确定信号发射器的位置，当控制元件感应到信号发射器到达终止点，则向步进电机驱动器发送停止信号，使步进电机驱动器锁止第一电机、第二电机和第三电机的输出轴，停止信号发射器的移动，且第一步长、第二步长和第三步长均不小于感应器的感应精度。
同时控制元件中还记录有第一杆的设置有第一外螺纹的部分的长度、第二杆的设置有第二外螺纹的部分的长度和第三杆的设置有第三外螺纹的部分的长度。当控制元件感应到信号发射器的在沿第一杆的轴线的方向上的总位移等于第一杆的设置有第一外螺纹的部分的长度时，锁止第一电机的输出轴；当控制元件感应到信号发射器的在沿第二杆的轴线的方向上的总位移等于第为杆的设置有第二外螺纹的部分的长度时，锁止第二机的输出轴；当控制元件感应到信号发射器的在沿第三杆的轴线的方向上的总位移等于第三杆的设置有第三外螺纹的部分的长度时，锁止第三电机的输出轴。
下面举例说明控制元件根据测试点的位置数据控制步进电机驱动器驱动各电机的输出轴转动，使信号发射器由起始点以预设的步长移动至终止点，且使信号发射器由起始点移动至终止点的过程中依次经过除了该起始点和终止点外的所有测试点的过程，并非对控制元件根据测试点的位置数据控制步进电机驱动器驱动各电机的输出轴转动，使信号发射器由起始点以预设的步长移动至终止点，且使信号发射器由起始点移动至终止点的过程中依次经过除了该起始点和终止点外的所有测试点的过程进行任何的限定。
请参阅图13，图13为测试点在测试空间中的分布示意图，如图13所示，在测试空间内分布有18个测试点：P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18。
这18个测试点分布的测试空间为一个长方体，连接测试点P1和测试点P3的直线与第一杆的轴线平行，连接测试点P1和测试点P7的连线与第二杆的轴线平行，连接测试点P1和测试点P18的直线与第三杆的轴线平行。
控制元件将P1设置为起始点，将P18设置为终止点。
控制元件以测试点P1为坐标原点，以第一杆的轴线的方向，即，以连接测试点P1和测试点P3的直线为X轴，以第二杆的轴线的方向，即，以连接测试点P1和测试点P7的直线为Y轴，以第三杆的轴线的方向，即，以连接测试点P1和测试点P18的直线为Z轴，建立空间坐标系，并得到这18个测试点在该空间坐标系中的坐标，并将这18个测试点的坐标作为测试点的位置数据传输至数据存储元件中。
控制元件控制不仅电机驱动器驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴旋转，使信号发射器由测试点P1移动至测试点P18的过程包括：
控制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P1移动至测试点P2。
然后控制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P2移动至测试点P3。
制元件控制步进电机驱动器驱动第二电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P3移动至测试点P4。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P4移动至测试点P5。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P5移动至测试点P6。
制元件控制步进电机驱动器驱动第二电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P6移动至测试点P7。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P7移动至测试点P8。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P8移动至测试点P9。
制元件控制步进电机驱动器驱动第三电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P9移动至测试点P10。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P10移动至测试点P11。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P11移动至测试点P12。
制元件控制步进电机驱动器驱动第二电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P12移动至测试点P13。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P13移动至测试点P14。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P14移动至测试点P15。
制元件控制步进电机驱动器驱动第二电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P15移动至测试点P16。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P16移动至测试点P17。
制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转预设的角度，使信号发射器的位置由测试点P17移动至测试点P18。
其中，控制元件通过记录控制步进电机驱动器驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴的转动的次数确定信号发射器的目前的位置，例如，控制元件记录步进电机驱动器驱动第一电机的输出轴旋转的次数为2次，步进电机驱动器驱动第二电机的输出轴旋转的次数为3，步进电机驱动器驱动第三电机的输出轴的旋转地次数为1次，则控制元件确定目前信号发射器位于测试点P11处。
S411、信号接收元件接收响应信号，并将接收到的响应信号依次存入数据存储元件中。
具体的，信号接收元件将接收到的响应信号依次存入数据存储元件中的顺序与控制元件将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据依次存入数据存储元件的顺序相同。
S412、数据存储元件根据控制元件将各测试点的位置数据依次存入数据存储元件的顺序以及信号接收元件将响应信号依次存入数据存储元件中的顺序得到测试点的位置数据与湘音信号之间的对应关系。
需要说明的是，由于控制元件将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据依次存入数据存储元件中的顺序与信号发射器到达各测试点的顺序相同，又由于信号接收元件将接收到的响应信号依次存入数据存储元件中的顺序与控制元件将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据依次存入数据存储元件的顺序相同，故数据存储元件将测试点的位置数据和响应信号按照获取的顺序一一对应，即可得到测试点的位置数据与响应信号的对应关系。
例如，信号发射器依次经过测试点X1、X2和X3，信号接收器依次接收响应信号Y1、Y2和Y3，响应信号Y1为感应器受信号发射器在测试点X1处发射的刻度信号的激励发出的响应信号，响应信号Y2为感应器受信号发射器在测试点X2处发射的刻度信号的激励发出的响应信号，响应信号Y3为感应器受信号发射器在测试点X3处发射的刻度信号的激励发出的响应信号，控制元件依次将测试点X1、X2和X3的位置数据存入数据存储元件中，信号接收元件依次将相应信号Y1、Y2和Y3存入数据存储元件中。数据存储元件按照接收到的测试点的位置数据的顺序和接受到的响应信号的顺序，将接受到的测试点的位置数据和响应信号一一对应，即，将测试点X1的位置数据与响应信号Y1对应，将测试点X2的位置数据与响应信号Y2对应，将测试点X3的位置数据与响应信号Y3对应，得到测试点的位置数据与响应信号的对应关系。
可选的，若该响应信号为光信号、磁信号等不便于数据存储元件进行存储的信号，则信号接收元件将该响应信号转化为便于数据存储元件进行存储的信号，例如电信号，再将处理后的信号传输至数据存储元件进行存储。
可选的，信号处理组件还可以包括处理元件，信号接收元件将响应信号传输至处理元件，处理元件将该响应信号进行处理后，将处理后的信号传输至数据存储元件。该处理元件将响应信号进行处理，例如可以是，对该响应信号进行滤波降噪处理，提高响应信号的信噪比，并将降噪后的高信噪比信号传输至数据存储元件中。
下面以对将正电子发射断层成像探测器中的闪烁晶体组进行刻度为例对上述实施例提供的对感应器的刻度方法进行具体说明，并非对上述对感应器的刻度方法进行任何的限定。
将正电子发射断层成像探测器中的闪烁晶体组作为感应器，对该闪烁晶体组进行刻度时，信号发射器为放射源，该放射源可以发出高能粒子，信号接收元件为光电倍增管阵列，处理元件为符合电路，控制元件可以为单片机、可编程逻辑控制器等控制器。
如图14所示，图14为闪烁晶体的结构示意图，如图所示该闪烁晶体为多片闪烁晶体排列形成的环形晶体组。
三维移动组件在该圆环所包围的三维空间内带动放射源进行运动，光电倍增管阵列包括多个光电倍增管，每个光电倍增管分别与一个闪烁晶体连接。
对该闪烁晶体进行刻度的方法具体包括：
步骤A、控制元件控制步进电机驱动器驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴旋转，将放射源移动至预设的各扫描点，并将各扫描点的位置数据依次传输至数据存储元件。
具体的，各扫描点分布于扫描空间中，扫描空间为三维移动组件带动信号发射器运动的最大运动空间。
若放射源存放在带有防辐射隔板的容器中，则在执行步骤A之前，控制元件控制该容器的防辐射隔板移除，使放射源发射的伽马粒子可以击中闪烁晶体。
将扫描点的位置数据传输至数据存储元件的顺序与放射源到达各扫描点位置的顺序相同。
步骤B、广电倍增管接收扫描信号，并将该扫描信号按顺序依次传输至数据存储元件，得到各扫描点的位置数据与扫描信号的对应关系，该扫描信号为闪烁晶体接收放射源在各扫描点处发射的高能粒子的激励下而产生的光信号。
光电倍增管将该光信号转化为电信号，该光信号的强度与该电信号的强度成正比，数据传输元件通过各扫描点的位置数据与电信号的对应关系表示各扫描点的位置数据与扫描信号的对应关系。
步骤C、控制元件根据数据存储元件中的扫描点的位置数据与扫描信号的对应关系得到闪光晶体的测试空间。
该测试空间为使扫描信号的强度高于预设的阈值的扫描点分布的空间，即，使闪烁晶体发出的光信号经过光电倍增管转化为电信号的强度高于预设的强度的扫描点分布的空间。
步骤D、控制元件控制步进电机驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴旋转，将发射源移动至预设的各精度搜索点，并将各精度搜索点的位置数据依次传输至数据存储元件。
各精度搜索点分布于精度搜索空间中，各精度搜索点的位置数据传输至数据存储元件的顺序与放射源到达各精度搜索点的位置的顺序相同。
步骤E、光电倍增管接收精度搜索信号，并将该精度搜索信号依次传输至数据存储元件，得到各精度搜索点的位置数据与精度搜索信号的对应关系，该精度搜索信号为闪烁晶体受放射源在精度搜索点发射高能粒子的激励下发出的光信号。
将进度搜索信号依次传输至数据存储元件的顺序与将精度搜索点的位置数据依次传输至数据存储元件的顺序一致。
步骤F、控制元件根据存储元件中的精度搜索点的位置数据与精度搜索信号对应关系得到闪烁晶体的感应精度。
需要说明的是，在实际应用中，放射源仿真放射元素在体内发出高能粒子的形式输出高能粒子，即，放射源发射沿两个方向发射伽马粒子束，两个方向之间的角度为180度。
由于闪烁晶体存在DOI(Depth Of interaction，相互作用深度)效应，在远离闪烁晶体组的圆环的圆心位置时，闪烁晶体的感应精度小于靠近闪烁晶体组圆环的圆心位置处的感应精度。
为了防止由于DOI效应导致的闪烁晶体的感应精度的降低，通过接收两个耦合的光电倍增管输出的电信号，并通过符合电路的强度之间的比值得到发射源的深度信息，并通过该深度信息与放射源的位置数据之间对应关系的形式，记录精度搜索点的位置信息与精度搜索信号的对应关系。其中，两个相互耦合的光电倍增管为与两个相互耦合的闪烁晶体相连的光电倍增管，两个相互耦合的闪烁晶体为被放射源发出的两束伽马粒子击中的两个闪烁晶体。
步骤G、控制元件根据测试空间和感应精度设置测试点，并在测试点中设置一个起始点和一个终止点。
具体的，测试点分布于测试空间中，且各相邻的测试点之间的最小间距不小于感应精度。
在实际应用中，测试点在测试空间中的密度越大，对感应器进行刻度的精度越高，故在设置测试点之间时，应在满足使各相邻的测试点之间的最小间距不小于感应精度的前提下，使各相邻的测试点之间的间距尽可能的小。
步骤H、控制元件以起始点的位置作为原点，以第一杆的轴线、第二杆的轴线和第三杆的轴线的方向作为坐标轴建立空间坐标系，确定各测试点在该空间坐标系中的坐标，并将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据存储数据存储元件中。
步骤I、控制元件根据测试点的位置数据控制步进电机驱动器驱动第一电机、第二电机和第三电机的输出轴转动，使放射源由起始点以预设的步长移动至终止点，且使放射源由起始点移动至终止点的过程中依次经过除了该起始点和终止点外的所有测试点。
步骤J、数据存储元件每接收到一个响应信号后，将该感应信号传输至存储元件中。
在实际应用中，为了防止闪烁晶体由于DOI效应导致的闪烁晶体的感应精度的影响，将两个耦合的闪烁晶体受放射源在测试点处发射的两束伽马粒子的激励下产生的光信号，通过光电倍增管转化为两个耦合的电信号，再通过符合电路得到两个耦合的电信号的比例关系，数据存储元件以符合电路输出的两个耦合的电信号的比例关系的形式记录闪烁晶体的感应信号。
步骤K、数据存储元件根据接收到的响应信号的先后顺序将该相应信号进行存储，得到测试点的位置数据与响应信号的对应关系。
数据记录元件两个耦合的电信号的比例关系与放射源的位置数据间的对应关系的形式，记录响应信号与放射源的位置数据之间的对应关系。
在本实施例中，第一方面，由于利用三维移动组件移动信号发射器，使信号发射器可以在三维空间内运动，而无需手动调节信号发射器的位置，故可以提高在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。第二方面，由于第一杆、第二杆和第三杆的轴线均相互垂直，信号发射器沿着第一杆、第二杆和第三杆的轴线的运动相互独立，故本实施例提供的感应器的刻度方法不需要在三个方向上反复校准信号发射器的位置，操作方便。第三方面，以电机作为动力源驱动信号发射器的运动，故本实施例提供的感应器的刻度方法无需手动调整信号发射器的位置，进一步提高了操作的便利性。第四方面，由于电机为步进电机，故本实施例提供的感应器的刻度方法可以精确调节信号发射器在三维空间中的位置，进而进一步提高了在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。第五方面，由于利用螺旋传动副将步进电机的转动转化为信号发射器的平动，信号发射器的在沿第一杆、第二杆和第三杆的轴线方向上的运动的位移可根据螺纹的螺距和步进电机的转角确定，进一步提高了该刻度系统的信号发射器的在三维空间内的定位精度，进而进一步提高了在三维空间内对感应器进行刻度时刻度的精度。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的感应器的刻度系统及其刻度方法的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种感应器的刻度方法，其特征在于，应用于一种感应器的刻度系统上，所述刻度系统包括：
三维移动组件、信号发射器和信号处理组件；
所述信号发射器与所述三维移动组件连接，以使所述信号发射器在三维空间中运动；
所述信号发射器面向所述感应器，所述信号处理组件面向所述感应器或与所述感应器连接；
其中，所述信号发射器为发射高能粒子的放射源，所述感应器为闪烁晶体，所述信号处理组件包括光电倍增管阵列、符合处理电路和存储元件；
所述刻度方法包括:
控制所述信号发射器持续向所述感应器发射刻度信号；
控制所述三维移动组件将所述信号发射器移动至预设的各测试点，各所述测试点分布于预设的测试空间中；
所述信号处理组件接收响应信号，并记录各所述测试点的位置数据与所述响应信号的对应关系，所述响应信号为所述感应器受所述信号发射器在各所述测试点处发射的刻度信号的激励而产生的信号；
其中，所述三维移动组件包括：第一电机、第二电机、第三电机、控制元件和步进电机驱动器，且所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均为步进电机，所述信号处理组件包括信号接收元件和数据存储元件；
所述控制所述信号发射器持续向所述感应器发射刻度信号包括：
所述控制元件控制所述信号发射器持续向所述感应器发射刻度信号；
所述控制元件控制所述信号发射器持续向所述感应器发射刻度信号和所述控制所述三维移动组件将所述信号发射器移动至预设的测试空间中的各测试点之间包括：
所述控制元件控制所述步进电机驱动器驱动所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴旋转，将所述信号发射器移动至预设的各扫描点，并将各所述扫描点的位置数据依次传输至所述数据存储元件，各所述扫描点分布于扫描空间中，所述扫描空间为所述三维移动组件带动所述信号发射器运动的最大运动空间；
所述信号接收元件接收扫描信号，并将所述扫描信号依次传输至所述数据存储元件，得到各所述扫描点的位置数据与所述扫描信号的对应关系，所述扫描信号为所述感应器受所述信号发射器在各所述扫描点处发射的刻度信号的激励而产生的信号；
所述控制元件根据所述数据存储元件中的扫描点的位置数据与所述扫描信号的对应关系得到所述感应器的所述测试空间，所述测试空间为使所述扫描信号的强度高于预设的阈值的扫描点所分布的空间；
所述控制元件控制所述步进电机驱动器驱动所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴旋转，将所述信号发射器移动至预设的各精度搜索点，并将各所述精度搜索点的位置数据传输至所述数据存储元件，各所述精度搜索点分布于精度搜索空间中；
所述信号接收元件接收精度搜索信号，并将所述精度搜索信号依次传输至所述数据存储元件，得到各所述精度搜索点的位置数据与所述精度搜索信号的对应关系，所述精度搜索信号为所述感应器受所述信号发射器在各所述精度搜索点处发射的刻度信号的激励而产生的信号；
所述控制元件根据所述数据存储元件中的精度搜索点的位置数据与所述精度搜索信号的对应关系得到所述感应器的感应精度，所述感应精度为所述感应器所能感应到所述信号发射器的位置的最小变化量。
2.如权利要求1所述的刻度方法，其特征在于，所述三维移动组件还包括：第一杆、第二杆和第三杆；
所述第一电机的输出轴、所述第二电机的输出轴和所述第三电机的输出轴分别与所述第一杆的一端、所述第二杆的一端以及所述第三杆的一端连接，且所述第一电机的输出轴的轴线、第二电机的输出轴的轴线以及第三电机的输出轴的轴线分别与所述第一杆的轴线、所述第二杆的轴线以及所述第三杆的轴线重合；
所述第一杆的轴线与所述第二杆的轴线垂直，所述第三杆的轴线同时垂直于所述第一杆的轴线和所述第二杆的轴线。
3.如权利要求2所述的刻度方法，其特征在于，所述三维移动组件还包括：第一连接件、第二连接件和第三连接件；
所述第一连接件的一端设置有凸台，所述凸台上设置有第一通孔，所述第一连接件通过所述第一通孔与所述第一杆的一端连接，所述第一连接件的另一端与所述第二电机的外壳连接；
所述第一通孔的孔径不小于所述第一杆的外缘尺寸，以使所述第一连接件沿所述第一杆的轴线的方向移动；
所述第二连接件上设置有第二通孔和第三通孔，所述第二连接件分别通过所述第二通孔和所述第三通孔与所述第二杆以及所述第三杆连接；
所述第二通孔的孔径不小于所述第二杆的外缘尺寸，以使所述第二连接件沿所述第二杆的轴线的方向移动，所述第三通孔的孔径不小于所述第三杆的外缘尺寸，以使所述第三杆沿所述第三通孔的轴线的方向移动；
所述第三连接件连接所述第三电机的外壳和所述信号发射器。
4.如权利要求3所述的刻度方法，其特征在于，在所述第一杆的外表面上、所述第二杆的外表面上和所述第三杆的外表面上分别设置有第一外螺纹、第二外螺纹和第三外螺纹；
在所述第一通孔的内表面上、第二通孔的内表面上和所述第三通孔的内表面上别分设置有第一内螺纹、第二内螺纹和第三内螺纹；
所述第一外螺纹与所述第一内螺纹相互匹配，所述第二外螺纹与所述第二内螺纹相互匹配，所述第三外螺纹与所述第三内螺纹相互匹配；
所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均为步进电机；
所述刻度系统还包括：步进电机驱动器和控制元件；
所述控制元件通过信号传输线与所述步进电机驱动器连接，所述步进电机驱动器分别与所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机连接；
所述信号处理组件包括信号接收元件和数据存储元件，所述信号接收元件面向所述感应器或与所述感应器连接，所述数据存储元件与所述信号接收元件连接，所述控制元件通过信号传输线与所述数据存储元件连接。
5.如权利要求4所述的刻度方法，其特征在于，所述三维移动组件还包括导轨，所述导轨的一端与所述第一电机的外壳连接，且在所述导轨的面向所述第一杆的一面上设置有第一导向凸台；
所述凸台面向所述第一导向凸台的面上设置有第一导向槽，所述第一导向凸台位于所述第一导向槽中，且所述第一导向凸台的长度大于所述第一杆的长度；
所述第一连接件的面向所述第二杆的面上设置有第二导向凸台，所述第二连接件的面向所述第二导向凸台的面上设置有第二导向槽，所述第二导向凸台位于所述第二导向槽中，且所述第二导向凸台的长度大于所述第二杆的长度；
所述第三连接件的面向所述第三杆的面上设置有第三导向凸台，所述第二连接件的面向所述第三导向凸台的面上设置有第三导向凹槽，所述第三导向凸台位于所述第三导向凹槽中，且所述第三导向凸台的长度大于所述第三杆的长度。
6.如权利要求1所述的刻度方法，其特征在于，所述三维移动组件还包括：
第一杆、第二杆和第三杆，且所述第一杆的轴线垂直于所述第二杆的轴线，所述第三杆的轴线同时垂直于所述第一杆的轴线和所述第二杆的轴线；
所述控制所述三维移动组件将所述信号发射器移动至预设的各测试点，包括：
控制元件根据所述测试空间和所述感应精度设置测试点，并在所述测试点中设置一个起始点和一个终止点，所述测试点分布于所述测试空间中，且各相邻的测试点之间的最小间距不小于所述感应精度；
控制元件以所述起始点的位置作为原点，以所述第一杆的轴线、所述第二杆的轴线和所述第三杆的轴线的方向作为坐标轴建立空间坐标系，确定各所述测试点在所述空间坐标系中的坐标，并将各所述测试点的坐标作为各测试点的所述位置数据依次存入所述数据存储元件中；
所述控制元件根据所述测试点的位置数据控制所述步进电机驱动器驱动所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴转动，使得所述信号发射器由所述起始点以预设的步长移动至所述终止点，且使得所述信号发射器由所述起始点移动至所述终止点的过程中依次经过除了所述起始点和所述终止点外的所有所述测试点；
其中，所述控制元件将各所述测试点的坐标作为各测试点的位置数据存入数据存储元件中的顺序与信号发射器到达各测试点的顺序相同。
7.如权利要求6所述的刻度方法，其特征在于，所述第一杆上设置有第一外螺纹，所述第二杆上设置有第二外螺纹，所述第三杆上设置有第三外螺纹；
所述使所述信号发射器由所述起始点以预设的步长移动至所述终止点中，所述预设的步长包括：第一步长、第二步长和第三步长，所述第一步长为沿所述第一杆的轴线的方向上的步长，所述第二步长为沿所述第二杆的轴线的方向上的步长，所述第三步长为沿所述第三杆的方向上的步长；
所述第一步长根据第一步长公式确定，所述第一步长公式为：
(1)
所述第一步长公式中，所述为所述第一步长，所述/>为所述第一外螺纹的螺距，所述/>为所述步进电机驱动器驱动所述第一电机的输出轴转动的步长；
所述第二步长根据第二步长公式确定，所述第二步长公式为：
(2)
所述第二步长公式中，所述为所述第二步长，所述/>为所述第二外螺纹的螺距，所述/>为所述步进电机驱动器驱动所述第二电机转动的步长；
所述第三步长根据第三步长公式确定，所述第三步长公式为：
(3)
所述第三步长公式中，所述为所述第三步长，所述/>为所述第三外螺纹的螺距，所述/>为所述步进电机驱动器驱动所述第三电机转动的步长。
8.如权利要求7所述的刻度方法，其特征在于，所述信号处理组件接收响应信号，并记录各所述测试点的位置数据与所述响应信号的对应关系，包括：
所述信号接收元件接收所述响应信号，并将接收到的所述响应信号依次存入所述数据存储元件中；
其中，所述信号接收元件将接收到的所述响应信号依次存入所述数据存储元件中的顺序与所述控制元件将各测试点的坐标作为各测试点的位置数据依次存入所述数据存储元件中的顺序相同；
所述数据存储元件根据所述控制元件将各所述测试点的所述位置数据依次存入所述数据存储元件中的顺序以及所述信号接收元件将所述响应信号依次存入所述数据存储元件中的顺序得到所述测试点的位置数据与所述响应信号之间的对应关系。
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