[發明專利]基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對裝置和方法

有效

• 申請號: 201811048767.6
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109000567B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 沈小燕;藍旭輝;李東升;禹靜;劉雨航
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對裝置，包括法布里珀羅標準具微位移測量系統(5)、面陣器件(6)、支架(7)、激光器(8)、擴束鏡(9)、聚焦透鏡(10)、光電位置傳感器PSD(11)、懸臂梁(12)、和應力加載系統(13)；其特征在于：

法布里珀羅標準具微位移測量系統(5)放置在支架(7)上方，面陣器件(6)布置在法布里珀羅標準具微位移測量系統(5)前且與法布里珀羅標準具微位移測量系統(5)處于同一光軸中用于成像，面陣器件(6)固定在懸臂梁(12)的自由端，激光器(8)、擴束鏡(9)、聚焦透鏡(10)處在同一光軸中，激光光束經激光器(8)、擴束鏡(9)、聚焦透鏡(10)在懸臂梁(12)上發生反射后入射到光電位置傳感器PSD(11)的光敏表面上，應力加載系統(13)通過對應力F的改變從而改變懸臂梁(12)的應變大?。?/p>

當應力加載系統(13)使作用于懸臂梁(12)端面上的應力F大小發生變化時，使得端面上面陣器件(6)的位置發生變化，從而改變干涉圓環在面陣器件(6)上的成像位置，利用應力變化前后干涉圓環第11-15環圓心坐標的均值的變化來計算位移的變化量；同時光電位置傳感器PSD(11)上所接受到的光束位置也會發生改變，通過將光束偏移信息轉化為電信號輸出，從而得到位移量；以應力變化為橫坐標，以圓心位置變化量與位移量為因變量畫出各自的線性曲線，通過對兩條曲線的比較，完成線性度的比對。

2.根據權利要求1所述的基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對裝置，其特征在于：所述的擴束鏡(9)布置在激光器(8)前，將激光器發出的光進行準直，從而通過聚焦透鏡(10)將光束聚焦到懸臂梁(12)的某一個特定點上。

3.根據權利要求1所述的基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對裝置，其特征在于：所述的支架(7)在矩形等截面梁(12)的受力點正下方處存在一個圓柱型空心。

4.根據權利要求1所述的基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對裝置，其特征在于：所述的懸臂梁(12)在其受力點處有一個小凹槽，其大小剛好卡入一根鋼絲線，且在其接收激光光束區域鍍有一層高反射率的膜。

5.根據權利要求1所述的基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對裝置，其特征在于：所述的應力加載系統(12)包括一端懸掛在矩形等截面梁(12)上小凹槽處的鋼絲線(15)，另一端穿過支架(7)中的圓柱型空心處后與下方的浮子(16)連接，浮子(16)放置于盛有水且水面上鋪有油層的燒杯容器(17)，通過螺旋機構起降臺(19)改變燒杯容器(17)的位置，從而改變浮子(16)所受的浮力大小，使得矩形等截面梁(12)所受的應力F的大小改變，數字天平(18)用于測量浮力變化大小。

6.基于PSD的法布里珀羅標準具微位移測量系統的線性度比對方法，其特征在于：采用權利要求1所述裝置，當應力加載系統(13)使作用于懸臂梁(12)端面上的應力F大小發生變化時，使得端面上面陣器件(6)的位置發生變化，從而改變干涉圓環在面陣器件(6)上的成像位置，利用應力變化前后干涉圓環第11-15環圓心坐標的均值的變化來計算位移的變化量；同時光電位置傳感器PSD(11)上所接受到的光束位置也會發生改變，通過將光束偏移信息轉化為電信號輸出，從而得到位移量；以應力變化為橫坐標，以圓心位置變化量與位移量為因變量畫出各自的線性曲線，通過對兩條曲線的比較，完成線性度的比對。