CN215064381U - 一种基于光电效应的转台零位触发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于光电效应的转台零位触发装置，包括激光光源、光学反射镜、升降台、光电接收器、信号处理模块。所述光学反射镜放置于转台载物面上随转台转动；激光光源安装在升降台上，瞄准光学反射镜中心；激光经过反射后被光电接收器接收；光电接收器连接到信号处理模块，由信号处理模块生成转台零位触发脉冲信号。本实用新型利用光电效应确定转台零位，仅以激光光源、光学反射镜和光电接收器为基础元件产生电平信号，经过信号处理模块后输出零位脉冲信号获取转台零位。结构简单，不需要搭建复杂光路即可完成零位触发功能。

Description

一种基于光电效应的转台零位触发装置

技术领域

本实用新型涉及一种转台零位的获取装置，尤其涉及一种基于光电效应的转台零位触发装置。

背景技术

在精密测角领域，测量转台转角的过程中会存在误差累积的现象，常利用圆周封闭原理消除误差累积。转台零位是转台旋转整圆周的标志，因此可以利用转台零位产生一个标准信号来表征圆周封闭性，从而消除累积误差。

目前国内外常用圆光栅模块搭建转台测角系统，并使用圆光栅的零位信号来表征转台零位，但转台测角系统不能完全真实反映转台的姿态，所以圆光栅零位与转台零位会存在偏差。其他具有指零功能的装置大多基于激光干涉技术或接近开关，激光干涉仪造价昂贵，光路搭建复杂，使用过程中对环境要求高；而接近开关容易受到干扰，并不能保证良好的测量精度。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提出了一种基于光电效应的转台零位触发装置，以获取转台自身的零位。

本实用新型提供的基于光电效应的转台零位触发装置，在转台转动过程中获取转台零位。利用光电效应，采用光电接收器接收到反射激光产生的电平信号，信号处理模块根据电平信号的状态输出零位脉冲信号，实现对转台零位的获取。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于光电效应的转台零位触发装置，由激光光源、升降台、光学反射镜、光电接收器和信号处理模块组成。

所述光学反射镜固定在转台载物面上；所述激光光源安装在升降台上，并瞄准光学反射镜中心发射；所述光电接收器的中心设置在能接收到光学反射镜反射的激光位置；所述信号处理模块连接光电接收器，用于将光电接收器输出的电平信号输出为零位脉冲信号。

进一步说，所述激光光源发射的激光平行于转台载物面。

进一步说，所述信号处理模块包括前端调理电路和FPGA处理电路；所述光电接收器输出的电平信号由前端调理电路接收后进行滤波、整形，再传输至FPGA处理电路。

进步一说，所述前端调理电路由LM393比较器构成。

进步一说，所述信号处理模块为光电接收器供电。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的基于光电效应的转台零位触发装置与现有技术相比，仅以激光光源、光学反射镜和光电接收器为基础，结构简单，不需要搭建复杂光路即可完成零位触发功能。

2、本实用新型的基于光电效应的转台零位触发装置独立于转台测角系统之外，不依靠转台测角系统产生，与转台测角系统互不影响。

3、本实用新型的基于光电效应的转台零位触发装置采用激光光源和光电接收器分体式结构，利用光学反射镜将转台转角放大2倍，提高了转台零位触发的准确度。

附图说明

图1是本实用新型的装置示意图；

图2是零位触发原理图；

图3是信号处理模块结构图；

图4是前端调理电路图；

图5是FPGA处理电路流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

图1为本实用新型的转台零位触发装置示意图。该装置由激光光源1、升降台2、光学反射镜3、光电接收器4和信号处理模块5组成。光学反射镜固定在转台6载物面，随转台转动；激光光源安装在升降台上，瞄准光学反射镜中心，同时激光平行于转台载物面；经光学反射镜反射的激光照射在光电接收器的中心，光电接收器连接信号处理模块，信号处理模块为光电接收器供电，并接收光电接收器输出的电信号后输出零位脉冲信号。

图2为零位触发原理图。基于光电效应实现零位触发的工作原理，具体为：激光光源瞄准光学反射镜的中心，光学反射镜随转台转动，光电接收器接收到反射的激光后输出电平信号。由于激光光源、光学反射镜、光电接收器的相对位置关系是固定的，转台旋转一圆周光电接收器只接收到一次激光照射，因此光电接收器每圆周只产生一次电平信号。当转台旋转角度为α时，反射光随之转过2α，利用光学反射镜将转台转角放大，提高了零位触发的准确度。

图3为信号处理模块结构框图。所述信号处理模块包括前端调理电路和 FPGA处理电路。具体为：当光电接收器检测到激光光束照射时，输出相应的电平信号。电平信号由信号处理模块的前端调理电路接收后，经过滤波、整形，再传输至FPGA处理电路。FPGA处理电路对电平信号的状态进行判断，输出相应零位脉冲信号。

图4为前端调理电路图。信号处理模块中，设计了由LM393比较器构成的前端调理电路，光电接收器输出的电平信号经过低通滤波后连接到比较器同向端，比较器的输出信号符合TTL电平标准，满足FPGA引脚的电平要求，防止光电接收器输出信号对FPGA电路造成损坏。

图5为FPGA电路流程图。FPGA处理电路接收到经过调理的电平信号后，对其进行判断。当电平状态为高电平时，表明光电接收器接收到激光照射，此时 FPGA处理电路输出零位脉冲信号。

本实用新型的基于光电效应的转台零位触发装置具体使用方法包括如下步骤：

步骤一、将光学反射镜固定在转台载物面，反射激光的方向位置表征转台的旋转位置；

步骤二、使用升降台将激光光源安装于转台外侧，激光瞄准光学反射镜的中心，同时保证激光平行于转台载物面；

步骤三、调整光电接收器的空间姿态，使得反射激光处于光电接收器的中心，激光光源、光学反射镜和光电接收器相对位置保持固定；

步骤四、光电接收器与信号处理模块连接，信号处理模块为光电接收器提供电源；

步骤五：转台旋转，当光电接收器接收到一次激光照射，说明转台完成旋转一圆周，输出高电平信号；信号处理模块接收到高电平信号时，输出零位脉冲信号，以零位脉冲信号作为获取转台零位的标志。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于光电效应的转台零位触发装置，其特征在于：

由激光光源、升降台、光学反射镜、光电接收器和信号处理模块组成；

所述光学反射镜固定在转台载物面上；所述激光光源安装在升降台上，并瞄准光学反射镜中心发射；所述光电接收器的中心设置在能接收到光学反射镜反射的激光位置；所述信号处理模块连接光电接收器，用于将光电接收器输出的电平信号输出为零位脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的基于光电效应的转台零位触发装置，其特征在于：

所述激光光源发射的激光平行于转台载物面。

3.根据权利要求1所述的基于光电效应的转台零位触发装置，其特征在于：

所述信号处理模块包括前端调理电路和FPGA处理电路；所述光电接收器输出的电平信号由前端调理电路接收后进行滤波、整形，再传输至FPGA处理电路。

4.根据权利要求3所述的基于光电效应的转台零位触发装置，其特征在于：

所述前端调理电路由LM393比较器构成。

5.根据权利要求1所述的基于光电效应的转台零位触发装置，其特征在于：

所述信号处理模块为光电接收器供电。

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