一种用于高精度垂向伺服机构的游标式测量装置及测量方法

摘要

一种用于高精度垂向伺服机构的游标式测量装置及测量方法，属于全物理仿真测量领域。所述测量装置由气路部分、垂向运动部分、测量部分和测量补偿部分构成。本发明气路部分通过调整气压补偿垂向重力，垂向运动部分通过控制运动直线电机带动伺服机构垂向运动，测量部分通过直线光栅测得未补偿前的位移，测量补偿部分通过控制补偿直线电机带动电容传感器基板运动到未补偿前的位移附近，通过使用激光干涉仪标定后的直线光栅，使电容传感器补偿直线光栅的测量误差。从而提高了测量装置的分辨率。相比于现有技术，本发明具有结构简单、控制方便的优点。

主权项

一种用于高精度垂向伺服机构的游标式测量装置，其特征在于所述测量装置由气路部分、垂向运动部分、测量部分和测量补偿部分构成，其中： 所述的的垂向运动部分由基座、内套筒、外套筒、上平面、运动直线电机以及垂向运动控制器组成；内套筒的下端与基座无缝固联，外套筒的上端与上平面无缝固联，外套筒的下端套于内套筒上部的外面，运动直线电机的定子固联在内套筒中，运动直线电机的动子一端与上平面固联，垂向运动控制器固定在定子上； 所述的气路部分位于垂向运动部分外部，由高压气瓶、开关阀、比例阀、气压控制器组成，高压气瓶安装在基座上面，高压气瓶与内套筒之间连接有开关阀，比例阀与内套筒相连，气压控制器与比例阀连接； 所述的测量部分位于垂向运动部分内部，由直线光栅和测量读数头组成，直线光栅固联在外套筒的内侧壁上，测量读数头固定在运动直线电机定子的顶端； 所述的测量补偿部分位于垂向运动部分内部，由补偿直线电机、读数头、电容传感器、电容传感器基板和测量补偿控制器组成，补偿直线电机的定子固联在内套筒中，读数头固定在补偿直线电机定子的顶端，测量补偿控制器固定在补偿直线电机的定子上，电容传感器与电容传感器基板正面平行相对，电容传感器基板固定在补偿直线电机的动子顶端。