[發(fā)明專利]帶有折射鏡的可提高放大倍數(shù)的位移傳感器及其測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811295959.7 | 申請日： | 2018-11-01 |
| 公開（公告）號： | CN109141257A | 公開（公告）日： | 2019-01-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張白;張家坤;楊海濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 北方民族大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/02 | 分類號： | G01B11/02 |
| 代理公司： | 北京市領(lǐng)專知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11590 | 代理人： | 林輝輪;張玲 |
| 地址： | 750021 寧夏回族*** | 國省代碼： | 寧夏;64 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 激光束 折射鏡 位移傳感器 反射面 反射 反射鏡 光電探測器 反射鏡組 測量 激光源 入射 放大 折射 反射鏡反射 入射位置 位移測量 發(fā)射 三角波 激光 | ||
本發(fā)明提供了一種帶有折射鏡的可提高放大倍數(shù)的位移傳感器及其測量方法，該位移傳感器包括激光源，用于發(fā)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，所述反射鏡用于接收對應(yīng)反射面反射的激光束，并使接收的激光束再次發(fā)生反射；所述反射面，使激光源發(fā)射的激光束或反射鏡反射的激光束再次發(fā)生反射；折射鏡，用于接收經(jīng)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(fā)生折射；光電探測器，用于接收經(jīng)折射鏡折射的激光束，并測量其入射位置。本發(fā)明通過折射鏡的設(shè)置，降低激光入射至光電探測器的角度，因此位移傳感器可以進一步提高位移測量精度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有折射鏡的可提高放大倍數(shù)的位移傳感器及其測量方法。
背景技術(shù)
基于光學(xué)三角放大法的位移測量新原理，是在光學(xué)三角放大法的基礎(chǔ)上，結(jié)合三角波光學(xué)器件與高精度PSD(Position Sensitive Device，位置靈敏(敏感)探測器)實現(xiàn)的。三角波光學(xué)器件將線性位移等間隔細分，降低光學(xué)器件加工精度與尺寸要求的同時，降低高精度PSD的尺寸要求，在小范圍內(nèi)實現(xiàn)高精度位移測量?；诠鈱W(xué)三角放大法的位移測量原理是，在讀數(shù)頭與三角波光學(xué)反射部件發(fā)生相對位移后，經(jīng)過光學(xué)三角放大，水平小位移t在光電探測器(PSD)上放大至T，可以將長度測量的精度大大提升。然而現(xiàn)有技術(shù)中的位移傳感器，例如，申請?zhí)枮?01810736602.1，發(fā)明名稱為《可提高放大倍數(shù)的位移傳感器及其測量方法》中提供的位移傳感器，位移測量原理與結(jié)構(gòu)如圖7所示，其位移傳感器的測量放大倍數(shù)與PSD入射角有關(guān)，傳感器的放大倍數(shù)容易受到影響，即為當(dāng)入射于PSD的激光束的入射角增大時，PSD本身的測量精度會下降。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以提高測量精度的帶有折射鏡的可提高放大倍數(shù)的位移傳感器及應(yīng)用該位移傳感器進行位移測量的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
一種帶有折射鏡的可提高放大倍數(shù)的位移傳感器，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(fā)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(yīng)一個所述反射面，所述反射鏡用于接收對應(yīng)反射面反射的激光束，并使接收的激光束再次發(fā)生反射；
所述反射面，用于接收激光源發(fā)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(fā)生反射；
折射鏡，用于接收經(jīng)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(fā)生折射；
光電探測器，用于接收經(jīng)折射鏡折射的激光束，并測量其入射位置；
處理系統(tǒng)，用于根據(jù)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。
作為一種可實施方式，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(jié)構(gòu)。
作為一種可實施方式，所述至少兩個反射鏡直接連接，整體構(gòu)成一字型結(jié)構(gòu)。
作為一種可實施方式，所述反射鏡平行于所述反射面，激光源發(fā)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。
作為一種可實施方式，所述折射鏡與光電探測器貼合。
作為一種可實施方式，所述激光束為P偏振光。
作為一種可實施方式，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。
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