CN114280988B - 一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及振镜扫描技术领域，具体涉及一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法及装置。本发明解决了由于振镜角度传感器生产工艺，引起振镜偏转角度与其传感器输出电压存在非线性失真及不同振镜的偏转角度与其光电式传角度传感器输出电压间比例因子不一致，从而导致的每套振镜出厂前均需要逐一进行单独调试，工作大且生产效率低的问题。

Description

一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法及装置

技术领域

本申请涉及振镜扫描技术领域，尤其涉及一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法及装置。

背景技术

基于振镜的激光扫描系统通常由应用控制器、振镜、振镜驱动器、激光器和电源等设备构成，系统的主要功能是根据应用场景的需求，例如：在工业激光打标或医疗激光点阵治疗等应用场景中，应用控制器产生并向振镜驱动器发送一系列连续或离散的振镜角度指令，振镜驱动器接收振镜角度指令后控制振镜偏转到预设角度，在振镜偏转到预设角度后，应用控制器控制激光器发射激光，对作业对象进行激光打标或激光点阵治疗。进一步地，如图1所示的光电式振镜角度传感器子系统的示意图，振镜转子与蝶形遮光片垂直且刚性连接。光电式角度传感器信号接收部分由4个光电池构成，在安装时，每对角放置的两个光电池串联为一组(图1中所示1、4为A组，2、3为B组)，两组传感器可以分别以串联或并联的方式被对称安装在振镜底座中，保持与转子垂直。

进一步地，如图2所示的振镜与驱动器连接示意图，光电式振镜具有六个功能管脚，分别为：#1光电式角度传感器A组输出、#2光电式角度传感器B组输出、#3激光二极管正极、#4参考地、#5振镜定子绕组负极、#6振镜定子绕组正极。振镜的上述六个功能管脚连接传输线缆一端，传输线缆另一端连接至振镜侧接口，驱动器上形成有驱动器侧接口，振镜与驱动器通过振镜侧接口和驱动器侧接口进行连接。振镜的A组和B组角度传感器输出端均与驱动器的差分放大电路连接，差分放大电路获取振镜的偏转角度信号并对A组和B组传感器输出的电压信号V_A与V_B进行差运算，得到与振镜摆角大小呈线性的V_A-V_B电压信号，作为驱动器的偏转角度闭环控制模块的反馈信号。同时，为避免温度、湿度等环境因素导致振镜角度位置传感器输出特性发生变化，驱动器通采用自动增益控制电路(Automatic GainControl，AGC)，为振镜传感器子系统中激光二极管提供稳定且幅值可调的电源，即#3激光二极管正极与AGC输出端连接，负极与参考地连接，确保振镜的偏转角度与V_A-V_B电压信号间比例因子的恒定。

由于光电式传感器生产厂家在生产光电池时采用的生产工艺会导致以下问题：

问题1：同一振镜上的A组传感器和B组传感器间的光电转换率存在差异，导致对振镜摆角进行控制时，驱动器给予的振镜摆角指令与振镜实际偏转角度间存在较大的非线性失真；

问题2：不同振镜的光电式角度传感器间的总体光电转换率存在差异，导致不同振镜的偏转角度与其光电式传角度传感器输出电压间比例因子不一致，进而引起当使用同一振镜角度指令对不同振镜系统进行控制时，各振镜实际偏转角不同的现象。

为避免上述的两个问题，每套振镜出厂前均需要进行单独调试，进而导致单独调试采用的光路测试设备本身的调试工作量比较大，且在实际振镜的生产过程中，只能逐一将振镜安装到光路测试设备上进行调试，振镜的拆装替换工作量也比较大，造成振镜系统整体的生产效率较低。

如图3所示，虽然在现有技术提出一种振镜系统AGC电路自动调节的技术方案，但由于在该方案中评价AGC调节效果的输入信号是表征AGC模块输出电流(即激光二极管输入电流)大小的电流量或电压量，该信号不受到光电式角度传感器中光电转换系数的影响，因此该方案仅能完成对单台振镜系统AGC电路中平衡调节模块和电流幅值调节模块的自动调节功能，而无法确保在多个振镜系统通过该方案调节结束后，各振镜系统间的光电式传角度传感器输出电压间比例因子保持一致。

发明内容

本申请提供了一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法及装置，以解决由于振镜角度传感器生产工艺，引起振镜偏转角度与其传感器输出电压存在非线性失真及不同振镜的偏转角度与其光电式传角度传感器输出电压间比例因子不一致，从而导致的每套振镜出厂前均需要逐一进行单独调试，工作大且生产效率低的问题。

本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本发明公开一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路，所述AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2；所述调节方法包括：

将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小；

经所述偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号给振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B，并获取光电式角度传感器调试观测点的电压波形，所述电压波形为光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B和V_A+V_B的电压波形；

调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小；

调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

在一种可实现的实施方式中，调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小，包括：

判断光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡激励信号同频的震荡分量电压幅度是否达到最小；

若未达到最小，则调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点波形中与所述等幅震荡激励信号同频的震荡分量电压幅度达到最小。

在一种可实现的实施方式中，调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值，包括：

判断光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值是否达到预设阈值；

若未达到，则调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

在一种可实现的实施方式中，对所述驱动器发送等幅震荡控制信号，包括：

通过信号发生器对所述驱动器的偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号。

第二方面，本发明还公开一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路，所述AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2；其特征在于，所述振镜扫描系统还包括调节装置，所述装置包括：

调节模块，所述调节模块用于将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小；

信号源，所述信号源用于经所述偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号给振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

加法器，所述加法器用于获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B，并获取光电式角度传感器调试观测点的电压波形，所述电压波形为光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B和V_A+V_B的电压波形；

调节模块，所述调节模块还用于调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小；

调节模块，所述调节模块又用于调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

第三方面，本发明又公开一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路和控制电路，所述AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，所述控制电路包括多路开关和测试信号生成模块；所述调节方法包括：

将所述平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零；

切换所述多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通；

控制所述测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动；

获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值

调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin；

调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

在一种可实现的实施方式中，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动，包括：

判断电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值是否小于等于预设电压阈值V_Ethrehold；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold，则控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值大于预设电压阈值V_Ethrehold，则判断电流幅值调节模块中数字电位器的抽头是否达到最大值；

若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头达到最大值，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

在一种可实现的实施方式中，若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头未达到最大值，则在电流幅值调节模块中数字电位器的抽头位置加1，并继续进行如下步骤：

判断电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值是否小于等于预设电压阈值V_Ethrehold；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold，则控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值大于预设电压阈值V_Ethrehold，则判断电流幅值调节模块中数字电位器的抽头是否达到最大值；

若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头未达到最大值，则在电流幅值调节模块中数字电位器的触点位置加1。

在一种可实现的实施方式中，V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接，包括：

判断V_Emax与V_Emin相减的绝对值是否小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则切换多路开关至振镜摆角控制指令输入；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值大于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则判平衡调节模块中数字电位器抽头位置是否达到最大值；

若平衡调节模块中数字电位器抽头位置达到最大值，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

进一步地，若平衡调节模块中数字电位器抽头位置未达到最大值，则在平衡调节模块中数字电位器的抽头位置加1，并继续进行如下步骤：

判断V_Emax与V_Emin相减的绝对值是否小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值大于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则判平衡调节模块中数字电位器抽头位置是否达到最大值；

若平衡调节模块中数字电位器抽头位置未达到最大值，则在平衡调节模块中数字电位器的触点位置加1。

第四方面，本发明又公开一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括传感器A组输出、传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、功率放大模块、AGC电路和控制电路，所述AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，所述控制电路包括多路开关和测试信号生成模块；其特征在于，所述振镜扫描系统还包括自动调整控制模块；

所述自动调整控制模块用于执行如下步骤：

将所述平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零；

切换所述多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通；

控制所述测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动；

获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值

调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin；

调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

进一步地，所述控制电路还包括依次连接的加法器、信号调理模块和采样模块，其中，振镜的光电式角度传感器A组输出和光电式角度传感器B组输出均与所述加法器连接；

所述加法器用于获取传感器A组输出电压V_A和传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B信号的电压值；

所述信号调理模块用于对加法器输出的V_A+V_B信号进行调整；

所述采样模块用于采集调整后的V_A+V_B信号的电压值，并发送给所述自动调整控制模块。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本发明通过两种方式解决现有技术存在的问题，分别为：

第一种情况，对于振镜系统中AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2的情况，先将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小，再对振镜驱动器发送等幅震荡的控制信号，使振镜受到驱动器中偏转角度闭环控制模块与功率放大模块的控制进行偏转角度等幅震荡运动，然后获取在振镜进行等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A和传感器B组输出电压V_B在光电式角度传感器调试观测点得到的两电压和(V_A+V_B)的电压波形，最后调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与等幅震荡控制信号同频的震荡分量幅值达到最小，进一步调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中直流分量的幅值达到预设阈值。

当利用等幅震荡的振镜摆角指令对振镜系统进行控制时，通过观测光电式角度传感器调试观测点输出的V_A+V_B的波形，可判断A、B两组光电式角度传感器差异情况，且当通过调节AGC电路中机械电位器VR1使波形中震荡分量最小时，即代表两组传感器差异最小，即该振镜系统偏转角度与振镜摆角指令间的非线性失真达到最小。当利用同一振镜(恒定或震荡)摆角指令对两套振镜系统分别进行控制时，通过调节两套振镜系统AGC电路中机械电位器VR2，使两套振镜系统的波形中直流分量相等后，可在避免使用光路测试设备条件下，确保两套振镜系统的偏转角度与摆角指令与间比例因子基本相同。

第二种情况，对于AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，控制电路包括多路开关和测试信号生成模块的情况，先将平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零，再切换多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通，并控制测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动，然后获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值/>调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold后，控制测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动，最后获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin，调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，将V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold后，切换多路开关，将偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入连接。

当利用包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，控制电路包括多路开关、测试信号生成模块、自动调整控制模块等对振镜AGC进行自动调节时，自动调整控制模块采集光电式角度传感器调试观测点输出的V_A+V_B的电压信号后，通过与/>的差异情况，自动调节电流幅值调节模块中数字电位器的触点位置，直至达到标准。然后再控制振镜进行等幅震荡运动时，采集V_A+V_B的电压信号的峰值V_Emax与V_Emin差异情况，自动调节平衡调节模块中数字电位器触点位置，将V_A+V_B的电压信中震荡分量调节达到标准。采用方案2后，可在避免使用光路测试设备及人工介入条件下，实现了对振镜系统输出一致性的全自动调节，并可确保采用该方法进行自动调节的多套振镜系统的偏转角度与摆角指令间比例因子基本相同，以及可确保振镜系统偏转角度与振镜摆角指令间的非线性失真达到最小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中光电式振镜角度检测装置的示意图；

图2为背景技术中振镜驱动器的示意图；

图3为现有技术一种光电式振镜摆角比例因子调节装置的示意图(手动)；

图4为本发明一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置的示意图(手动)；

图5为本发明一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法的流程图(手动)；

图6为本发明一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置的示意图(自动)；

图7为本发明一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法的流程图(自动)。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的示例。

其中，需要说明的是，为了解决背景技术所述的技术问题，本发明基于同一构思对如图3所示的一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置的示意图(手动)进行了手动和自动化改进。

进一步地，本发明对图3所示的一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置进行了改进以使得能够解决由于振镜角度传感器生产工艺，引起振镜偏转角度与其传感器输出电压存在非线性失真及不同振镜的偏转角度与其光电式传角度传感器输出电压间比例因子不一致，从而导致的每套振镜出厂前均需要逐一进行单独调试，工作大且生产效率低的问题，如下第一方面和第二方面所述；更进一步地，对图3所示的一种光电式振镜摆角比例因子节装置进行了自动化改进以解决上述同一问题，如下第三方面和第四方面所述。

本申请第一方面，如图5所示，本发明公开一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路，所述AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2；所述调节方法包括：

S100：将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小。

S200：经所述偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号给振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动。

S300：获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B，并获取光电式角度传感器调试观测点的电压波形，所述电压波形为光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B和V_A+V_B的电压波形。

S400：调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小。

在一种可实现的实施方式中，步骤S400具体包括：

判断光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡激励信号同频的震荡分量电压幅度是否达到最小；

若未达到最小，则调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点波形中与所述等幅震荡激励信号同频的震荡分量电压幅度达到最小。

S500：调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

在一种可实现的实施方式中，步骤S500具体包括：

判断光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值是否达到预设阈值；

若未达到，则调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

需要说明是，步骤S400与步骤S500调换顺序也不影响光电式振镜摆角比例因子一致性的调节结果。

在一种可实现的实施方式中，对所述驱动器发送等幅震荡控制信号，包括：

通过信号发生器对所述驱动器的偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号。

应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

第二方面，如图4所示，与前述一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法的实施例相对应，本申请还提供了一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置的实施例。其中，振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路，所述AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2；所述振镜扫描系统还包括调节装置，所述装置包括：

调节模块，所述调节模块用于将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小；

信号源，所述信号源用于经所述偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号给振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

加法器，所述加法器用于获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B，并获取光电式角度传感器调试观测点的电压波形，所述电压波形为光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B和V_A+V_B的电压波形；

调节模块，所述调节模块还用于调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小；

调节模块，所述调节模块又用于调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

可以理解的是，本发明的第一方面的方法和第二方面的装置的实现原理为：

对于振镜系统中AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2的情况，先将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小，再对振镜驱动器发送等幅震荡的控制信号，使振镜受到驱动器中偏转角度闭环控制模块与功率放大模块的控制进行偏转角度等幅震荡运动，然后获取在振镜进行等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A和传感器B组输出电压V_B在光电式角度传感器调试观测点得到的两电压和(V_A+V_B)的电压波形，最后调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与等幅震荡控制信号同频的震荡分量幅值达到最小，进一步调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中直流分量的幅值达到预设阈值。

当利用等幅震荡的振镜摆角指令对振镜系统进行控制时，通过观测光电式角度传感器调试观测点输出的V_A+V_B的波形，可判断A、B两组光电式角度传感器差异情况，且当通过调节AGC电路中机械电位器VR1使波形中震荡分量最小时，即代表两组传感器差异最小，即该振镜系统偏转角度与振镜摆角指令间的非线性失真达到最小。当利用同一振镜(恒定或震荡)摆角指令对两套振镜系统分别进行控制时，通过调节两套振镜系统AGC电路中机械电位器VR2，使两套振镜系统的波形中直流分量相等后，可在避免使用光路测试设备条件下，确保两套振镜系统的偏转角度与摆角指令与间比例因子基本相同。

第三方面，如图7所示，本发明又公开一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路和控制电路，所述AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，所述控制电路包括多路开关和测试信号生成模块；所述调节方法包括：

S100：将所述平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零。

S200：切换所述多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通。

S300：控制所述测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动。

S400：获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold。

在一种可实现的实施方式中，步骤S400具体包括：

判断电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值是否小于等于预设电压阈值V_Ethrehold；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold，则控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值大于预设电压阈值V_Ethrehold，则判断电流幅值调节模块中数字电位器的抽头是否达到最大值；

若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头达到最大值，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

进一步地，若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头未达到最大值，则在电流幅值调节模块中数字电位器的抽头位置加1，并继续进行如下步骤：

判断电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值是否小于等于预设电压阈值V_Ethrehold；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold，则控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值大于预设电压阈值V_Ethrehold，则判断电流幅值调节模块中数字电位器的抽头是否达到最大值；

若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头未达到最大值，则在电流幅值调节模块中数字电位器的触点位置加1。

S500：控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动。

S600：获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin。调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

在一种可实现的实施方式中，步骤S600具体包括：

判断V_Emax与V_Emin相减的绝对值是否小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则切换多路开关至振镜摆角控制指令输入；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值大于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则判平衡调节模块中数字电位器抽头位置是否达到最大值；

若平衡调节模块中数字电位器抽头位置达到最大值，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

进一步地，若平衡调节模块中数字电位器抽头位置未达到最大值，则在平衡调节模块中数字电位器的抽头位置加1，并继续进行如下步骤：

判断V_Emax与V_Emin相减的绝对值是否小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值大于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则判平衡调节模块中数字电位器抽头位置是否达到最大值；

若平衡调节模块中数字电位器抽头位置未达到最大值，则在平衡调节模块中数字电位器的触点位置加1。

需要说明是，步骤S300、S400与步骤S500、S600调换顺序也不影响光电式振镜摆角比例因子一致性的调节结果。应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

第四方面，如图6所示，与前述一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法的实施例相对应，本申请还提供了一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置的实施例。其中，振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括传感器A组输出、传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、功率放大模块、AGC电路和控制电路，所述AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，所述控制电路包括多路开关和测试信号生成模块；其特征在于，所述振镜扫描系统还包括自动调整控制模块；

所述自动调整控制模块用于执行如下步骤：

将所述平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零；

切换所述多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通；

控制所述测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动；

获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值

调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin；

调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

进一步地，所述控制电路还包括依次连接的加法器、信号调理模块和采样模块，其中，振镜的光电式角度传感器A组输出和光电式角度传感器B组输出均与所述加法器连接；

所述加法器用于获取传感器A组输出电压V_A和传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B信号的电压值；

所述信号调理模块用于对加法器输出的V_A+V_B信号进行调整；

所述采样模块用于采集调整后的V_A+V_B信号的电压值，并发送给所述自动调整控制模块。

可以理解的是，本发明的第三方面的方法和第四方面的装置的实现原理为：

对于AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，控制电路包括多路开关和测试信号生成模块的情况，先将平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零，再切换多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通，并控制测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动，然后获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值/>调节到与预设电压目标值相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold后，控制测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动，最后获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin，调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，将V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold后，切换多路开关，将偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入连接。

当利用包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，控制电路包括多路开关、测试信号生成模块、自动调整控制模块等对振镜AGC进行自动调节时，自动调整控制模块采集光电式角度传感器调试观测点输出的V_A+V_B的电压信号后，通过与/>的差异情况，自动调节电流幅值调节模块中数字电位器的触点位置，直至达到标准。然后再控制振镜进行等幅震荡运动时，采集V_A+V_B的电压信号的峰值V_Emax与V_Emin差异情况，自动调节平衡调节模块中数字电位器触点位置，将V_A+V_B的电压信中震荡分量调节达到标准。采用方案2后，可在避免使用光路测试设备及人工介入条件下，实现了对振镜系统输出一致性的全自动调节，并可确保采用该方法进行自动调节的多套振镜系统的偏转角度与摆角指令与间比例因子基本相同，以及可确保振镜系统偏转角度与振镜摆角指令间的非线性失真达到最小。

需要说明的是,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个....”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是,本申请并不局限于上面己经描述并在附图中示出的内容,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路，所述AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2；其特征在于，所述调节方法包括：

将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小；

经所述偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号给振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B，并获取光电式角度传感器调试观测点的电压波形，所述电压波形为光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B和V_A+V_B的电压波形；

调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小；

调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

2.根据权利要求1所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小，包括：

判断光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡激励信号同频的震荡分量电压幅度是否达到最小；

若未达到最小，则调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点波形中与所述等幅震荡激励信号同频的震荡分量电压幅度达到最小。

3.根据权利要求1或2所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值，包括：

判断光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值是否达到预设阈值；

若未达到，则调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

4.根据权利要求1所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，对所述驱动器发送等幅震荡控制信号，包括：

通过信号发生器对所述驱动器的偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号。

5.一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路，所述AGC电路包括机械电位器VR1和机械电位器VR2；其特征在于，所述振镜扫描系统还包括调节装置，所述装置包括：

调节模块，所述调节模块用于将AGC电路中的机械电位器VR1和机械电位器VR2调至最小；

信号源，所述信号源用于经所述偏转角度闭环控制模块发送等幅震荡控制信号给振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

加法器，所述加法器用于获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B，并获取光电式角度传感器调试观测点的电压波形，所述电压波形为光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B和V_A+V_B的电压波形；

调节模块，所述调节模块还用于调大机械电位器VR1至光电式角度传感器调试观测点电压波形中与所述等幅震荡控制信号同频的震荡分电压幅度量达到最小；

调节模块，所述调节模块又用于调大机械电位器VR2至光电式角度传感器调试观测点电压波形中的直流分量电压幅值达到预设阈值。

6.一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括光电式角度传感器A组输出、光电式角度传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、AGC电路和控制电路，所述AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，所述控制电路包括多路开关和测试信号生成模块；其特征在于，所述调节方法包括：

将所述平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零；

切换所述多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通；

控制所述测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动；

获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值

调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin；

调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

7.根据权利要求6所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动，包括：

判断电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值是否小于等于预设电压阈值V_Ethrehold；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold，则控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值大于预设电压阈值V_Ethrehold，则判断电流幅值调节模块中数字电位器的抽头是否达到最大值；

若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头达到最大值，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

8.根据权利要求7所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头未达到最大值，则在电流幅值调节模块中数字电位器的抽头位置加1，并继续进行如下步骤：

判断电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值是否小于等于预设电压阈值V_Ethrehold；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold，则控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振的偏转角度进行等幅震荡运动；

若电压幅值与预设电压目标值/>相减的绝对值大于预设电压阈值V_Ethrehold，则判断电流幅值调节模块中数字电位器的抽头是否达到最大值；

若电流幅值调节模块中数字电位器的抽头未达到最大值，则在电流幅值调节模块中数字电位器的触点位置加1。

9.根据权利要求6所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接，包括：

判断V_Emax与V_Emin相减的绝对值是否小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则切换多路开关至振镜摆角控制指令输入；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值大于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则判平衡调节模块中数字电位器抽头位置是否达到最大值；

若平衡调节模块中数字电位器抽头位置达到最大值，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

10.根据权利要求9所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节方法，其特征在于，若平衡调节模块中数字电位器抽头位置未达到最大值，则在平衡调节模块中数字电位器的抽头位置加1，并继续进行如下步骤：

判断V_Emax与V_Emin相减的绝对值是否小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接；

若V_Emax与V_Emin相减的绝对值大于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold，则判平衡调节模块中数字电位器抽头位置是否达到最大值；

若平衡调节模块中数字电位器抽头位置未达到最大值，则在平衡调节模块中数字电位器的触点位置加1。

11.一种光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置，所述振镜扫描系统包括驱动器和振镜，所述振镜包括传感器A组输出、传感器B组输出，所述驱动器包括偏转角度闭环控制模块、功率放大模块、AGC电路和控制电路，所述AGC电路包括平衡调节模块和电流幅值调节模块，所述控制电路包括多路开关和测试信号生成模块；其特征在于，所述振镜扫描系统还包括自动调整控制模块；

所述自动调整控制模块用于执行如下步骤：

将所述平衡调节模块和电流幅值调节模块中的数字电位器抽头位置置零；

切换所述多路开关使偏转角度闭环控制模块的输入端与与测试信号生成模块相连通；

控制所述测试信号生成模块产生直流测试控制信号，使振镜停止转动；

获取振镜光电式角度传感器A组输出电压V_A与光电式角度传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B的电压幅值

调整电流幅值调节模块中数字电位器抽头位置，将电压幅值调节到与预设电压目标值/>相减的绝对值小于等于预设电压阈值V_Ethrehold时，控制所述测试信号生成模块产生等幅正弦波信号，并经偏转角度闭环控制模块控制振镜，使振镜的偏转角度进行等幅震荡运动；

获取振镜的偏转角度在等幅震荡运动时，偏转角度处于最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emax以及最大时V_A+V_B的电压幅值V_Emin；

调整平衡调节模块中数字电位器抽头位置，V_Emax与V_Emin相减的绝对值调节到小于等于预设平衡调节阈值ΔV_Ethrehold时，切换多路开关使偏转角度闭环控制模块与振镜角度指令输入端连接。

12.根据权利要求11所述的光电式振镜摆角比例因子一致性调节装置，其特征在于，所述控制电路还包括依次连接的加法器、信号调理模块和采样模块，其中，振镜的光电式角度传感器A组输出和光电式角度传感器B组输出均与所述加法器连接；

所述加法器用于获取传感器A组输出电压V_A和传感器B组输出电压V_B的和V_A+V_B信号的电压值；

所述信号调理模块用于对加法器输出的V_A+V_B信号进行调整；

所述采样模块用于采集调整后的V_A+V_B信号的电压值，并发送给所述自动调整控制模块。