[發(fā)明專利]基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010024742.3 | 申請日： | 2020-01-10 |
| 公開（公告）號： | CN111156906A | 公開（公告）日： | 2020-05-15 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張瑞;李孟委;靳黎明;金麗 | 申請（專利權(quán)）人： | 中北大學 |
| 主分類號： | G01B11/02 | 分類號： | G01B11/02 |
| 代理公司： | 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11435 | 代理人： | 申紹中 |
| 地址： | 030051 山*** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 象限 光柵 探測器 二維 位移 傳感器 | ||
1.基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：包括第一激光器(101)、第二激光器(102)、第一準直透鏡(201)、第二準直透鏡(202)、可動光柵(301)、X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)、第一四象限探測器(501)、第二四象限探測器(502)，所述第一激光器(101)、第二激光器(102)分別設置在第一準直透鏡(201)、第二準直透鏡(202)的正上方，所述第一準直透鏡(201)、第二準直透鏡(202)的下方設置有可動光柵(301)，所述第一激光器(101)、第二激光器(102)發(fā)出的光束分別經(jīng)過第一準直透鏡(201)、第二準直透鏡(202)準直，再經(jīng)過可動光柵(301)形成泰伯像，所述可動光柵(301)的下方設置有X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)，所述X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)的下方分別設置有第一四象限探測器(501)、第二四象限探測器(502)，所述X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)在泰伯像位置發(fā)生面內(nèi)相對運動時，第一四象限探測器(501)、第二四象限探測器(502)中各象限接受到的光強會發(fā)生變化，可得到位移與光強變化的關系，從而通過光強變化來獲得被測位移的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述可動光柵(301)采用單片集成正交光柵，所述可動光柵(301)包括固定夾具(302)、端口(303)、第一可動光柵(304)、第二可動光柵(305)，所述第一可動光柵(304)與第二可動光柵(305)的柵線方向相互垂直，所述第一可動光柵(304)與第二可動光柵(305)并列集成在玻璃片上，所述玻璃片固定在固定夾具(302)內(nèi)，所述固定夾具(302)的一側(cè)固定連接有端口(303)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)分別與第一四象限探測器(501)、第二四象限探測器(502)的光敏面通過膠固定貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述X軸四象限光柵(401)的柵線與Y軸四象限光柵(402)的柵線方向相互垂直，所述X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)均包括第一光柵(4011)、第二光柵(4012)、第三光柵(4013)、第四光柵(4014)，所述第一光柵(4011)和第二光柵(4012)并列設置，所述第三光柵(4013)和第四光柵(4014)并列設置，所述第一四象限探測器(501)、第二四象限探測器(502)均包括第一象限、第二象限、第三象限、第四象限，所述第一四象限探測器(501)、第二四象限探測器(502)獲得隨位移變化的光電信號，所述第一象限、第三象限相減和第二象限、第四象限相減可獲得相位差90°的兩路正余弦信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述第一光柵(4011)、第二光柵(4012)、第三光柵(4013)、第四光柵(4014)分別與第一象限、第二象限、第三象限、第四象限相對應。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述X軸四象限光柵(401)的第一光柵(4011)、第二光柵(4012)、第三光柵(4013)、第四光柵(4014)的柵線方向一致，所述Y軸四象限光柵的第一光柵(4011)、第二光柵(4012)、第三光柵(4013)、第四光柵(4014)的柵線方向一致，所述第一光柵(4011)與第二光柵(4012)之間相鄰的柵線相差nd+d/4，所述第三光柵(4013)與第四光柵(4014)之間相鄰的柵線相差nd+d/4，所述第一光柵(4011)與第三光柵(4013)的柵線相差d/2，所述d為光柵的周期。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述第一激光器(101)、第二激光器(102)的波長均為635nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四象限光柵及探測器的二維微位移傳感器，其特征在于：所述可動光柵(301)、X軸四象限光柵(401)、Y軸四象限光柵(402)的周期均為800nm。
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