[發明專利]帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器及其測量方法

在審

• 申請號: 201811295959.7
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109141257A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 張白;張家坤;楊海濤
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

1.一種帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，包括：

三角波反射鏡，包括至少三個反射面，所述至少三個反射面沿移動方向依次分布；

激光源，用于發射出激光束，且所述激光束入射至三角波反射鏡的一個反射面；

反射鏡組，包括至少兩個反射鏡，所述至少兩個反射鏡沿移動方向依次分布；

每個所述反射鏡至少對應一個所述反射面，所述反射鏡用于接收對應反射面反射的激光束，并使接收的激光束再次發生反射；

所述反射面，用于接收激光源發射的激光束或反射鏡反射的激光束，并使接收的激光束再次發生反射；

折射鏡，用于接收經反射面反射且不再被反射鏡組接收的激光束，并使得激光束發生折射；

光電探測器，用于接收經折射鏡折射的激光束，并測量其入射位置；

處理系統，用于根據光電探測器接收到的激光束的入射位置變化量，計算出被測物體的位移變化值。

2.根據權利要求1所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述至少兩個反射鏡之間相互平行，并且每兩個反射鏡之間均通過一個過渡部連接，整體形成鋸齒狀結構。

3.根據權利要求1所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述至少兩個反射鏡直接連接，整體構成一字型結構。

4.根據權利要求1所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述反射鏡平行于所述反射面，激光源發射的激光束與反射面形成的銳角夾角等于兩倍反射面與水平面的夾角。

5.根據權利要求1所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述折射鏡與光電探測器貼合。

6.根據權利要求1所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述激光束為P偏振光。

7.根據權利要求1所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述折射鏡的入射面與出射面均為平面，且入射面與出射面相互平行。

8.根據權利要求1-7任一所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，還包括殼體，激光源、反射鏡組、折射鏡和光電探測器均固定設置于殼體內，組成一個讀數頭。

9.根據權利要求8所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器，其特征在于，所述讀數頭為至少兩個，且所述至少兩個讀數頭之間的位置關系滿足：在測量過程中，至少有一個讀數頭可以讀取到激光束在光電探測器上的入射位置變化量。

10.權利要求1-9任一所述的帶有折射鏡的可提高放大倍數的位移傳感器的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

將被測物體固定在三角波反射鏡或讀數頭上；

調整激光源、三角波反射鏡、光電探測器、反射鏡組、折射鏡的位置關系，使得激光源發射的激光束入射至三角波反射鏡的一個反射面，經該反射面反射后入射至反射鏡組中對應的一個反射鏡，反射鏡接收到三角波反射鏡的對應反射面反射的激光束，并使接收的激光束反射至三角波反射鏡的下一個反射面，且激光束在反射鏡組與三角波反射鏡的反射面之間經過多次反射后入射至折射鏡，折射鏡接收經反射面反射且不再被反射鏡組接收的激光束，并使得激光束發生折射并入射至光電探測器；

發射激光束，所述激光束在反射鏡組和三角波反射鏡的反射面之間多次反射后并經折射鏡折射后,被光電探測器探測到其初始入射位置；

被測物體位移，在位移過程中，光電探測器檢測激光束的入射位置的變化，直到被測物體停止位移；

處理系統通過光電探測器檢測到的激光束的入射位置變化量，計算出被測物體的位移值。