一种多码道光栅尺

1.一种多码道光栅尺数据处理方法，其特征在于，所述多码道光栅尺包括第一光栅码道、第二光栅码道、线性渐变滤光片码道、两个光栅读数头以及渐变片读数头，所述第一光栅码道、所述第二光栅码道与所述线性渐变滤光片码道相互平行并列，所述两个光栅读数头对应于所述第一光栅码道和所述第二光栅码道而设置，所述渐变片读数头对应于所述线性渐变滤光片码道而设置，所述第一光栅码道、所述第二光栅码道和所述线性渐变滤光片码道设置成沿长度方向水平移动，所述两个光栅读数头和所述渐变片读数头保持固定，并分别使用波长为λ的激光对所述第一光栅码道、所述第二光栅码道和所述线性渐变滤光片码道进行探测，其中所述光栅读数头获取光栅尺的位移-干涉相位信息，所述渐变片读数头获取线性渐变滤光片码道 的位移-反射光强度信息；所述方法包括：基于所述的光栅尺获取的信息进行数据处理，所述数据处理方法定义有以下参数：合成波长λ S ，绝对位移x，第一光栅尺码道干涉信号相位 第二光栅尺码道干涉信号相位 相位差 相位细分精度K倍，线性渐变滤光片码道反射光强度I，满足：I＝ax，其中a为线性系数；所述合成波长为： 所述相位差 光栅尺的绝对位置计算使用逐级细化的方法，包含下列步骤：1)根据线性渐变滤光片码道的反射光强初步判断绝对位置x所处的区间[k 1 λ S ,(k 1 +1)λ S ],其中 为一级细分的整数部分；2)根据相位差Δ 来对合成波长区间[k 1 λ S ,(k 1 +1)λ S ]进行一级相位细分，得到绝对位置 3)根据第一或第二光栅码道干涉信号相位 或 进行级间过渡，对于第一光栅码道，将绝对位置过渡到区间[k 1 λ S +k 2 λ 1 ，k 1 λ S +(k 2 +1)λ 1 ]，对于第二光栅码道，将绝对位置过渡到区间[k 1 λ S +k 2 λ 2 ，k 1 λ S +(k 2 +1)λ 2 ]，其中 为二级细分的整数部分；4)根据相位差 来对合成波长区间[k 1 λ S +k 2 λ 2 ,k 1 λ S +(k 2 +1)λ 2 ]进行二级相位细分，最终得到准确绝对位置 2.根据权利要求1所述的多码道光栅尺数据处理方法，其特征在于，所述第一光栅码道和所述第二光栅码道为一维反射式光栅，光栅周期分别λ 1 和λ 2 ，两光栅周期λ 1 ≈λ 2 且具有恒定的光栅周期差。 3.根据权利要求1所述的多码道光栅尺数据处理方法，其特征在于，所述线性渐变滤光片码道包括相贴合设置的反射镜和线性滤光片，所述反射镜的反射率与沿长度方向的位置呈确定的线性关系。 4.根据权利要求1至3任一项所述的多码道光栅尺数据处理方法，其特征在于，所述光栅读数头为干涉式光栅尺读数头。 5.根据权利要求1所述的多码道光栅尺数据处理方法，其特征在于，线性渐变滤光片码道反射光强度检测误差ΔI≤aλ S ，相位细分精度