[發(fā)明專利]一種多反射式角度測量系統(tǒng)及測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210475333.4 | 申請日： | 2022-04-29 |
| 公開（公告）號： | CN114705138A | 公開（公告）日： | 2022-07-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張白;周春艷;康學(xué)亮;張巍巍;江振青 | 申請（專利權(quán)）人： | 北方民族大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/26 | 分類號： | G01B11/26 |
| 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： | 宗亞娟 |
| 地址： | 750030 寧夏回族*** | 國省代碼： | 寧夏;64 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 反射 角度 測量 系統(tǒng) 測量方法 | ||
本發(fā)明屬于角度測量領(lǐng)域，具體涉及一種多反射式角度測量系統(tǒng)及測量方法。包括第一反射鏡和第一檢測模組，所述第一反射鏡用于與被測物品連接，并與被測物品同軸轉(zhuǎn)動；所述第一檢測模組包括：激光器，所述激光器固定對于所述第一反射鏡設(shè)置，用于向所述第一反射鏡發(fā)射激光；第二反射鏡，所述第二反射鏡對于第一反射鏡固定設(shè)置，所述第一反射鏡和第二反射鏡之間用于供激光進(jìn)行多次反射；激光分析單元，所述激光分析單元用于接收經(jīng)過第一反射鏡和第二反射鏡多次折射的激光，并分析初始狀態(tài)和轉(zhuǎn)動后狀態(tài)下激光照射在激光分析單元上的位置變化，從而得出角度變化。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于角度測量領(lǐng)域，具體涉及一種多反射式角度測量系統(tǒng)及測量方法。
背景技術(shù)
目前，在進(jìn)行高精度角度測量時，常常會采用光柵作為高精度角度測量的測量元件。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，光柵精度會受限于光柵刻線密度以及刻線精度。因此，將使用光柵運(yùn)用到一些要求極高的角度測量場景中時，例如用于計量檢定的高精度氣浮轉(zhuǎn)臺，所需精度0.5角秒以上的測量精度常規(guī)光柵很難滿足。同時由于光柵原理決定了測量精度依賴于光柵刻線的單位密度，刻線密度無法提高的情況下精度也很難進(jìn)一步提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種干涉式角度測量系統(tǒng)及測量方法，其目的在于解決現(xiàn)有的角度測量方法無法達(dá)到高精度測量的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種多反射式角度測量系統(tǒng)及測量方法，包括第一反射鏡和第一檢測模組，所述第一反射鏡用于與被測物品連接，并與被測物品同軸轉(zhuǎn)動；
所述第一檢測模組包括：
激光器，所述激光器固定對于所述第一反射鏡設(shè)置，用于向所述第一反射鏡發(fā)射激光；
第二反射鏡，所述第二反射鏡對于第一反射鏡固定設(shè)置，所述第一反射鏡和第二反射鏡之間用于供激光進(jìn)行多次反射；
激光分析單元，所述激光分析單元用于接收經(jīng)過第一反射鏡和第二反射鏡多次折射的激光，并通過第一反射鏡在初始狀態(tài)下與第一反射鏡轉(zhuǎn)動時和/或轉(zhuǎn)動后激光照射位置的變化，從而得出第一反射鏡的角度變化。
本方案中通過分析第一反射鏡在轉(zhuǎn)動前后和/或轉(zhuǎn)動時激光在激光分析單元上照射位置的變化，然后通過位置的變化差值，進(jìn)而計算出第一反射鏡的轉(zhuǎn)動角度。再由于第一反射鏡與被測物品的轉(zhuǎn)動角度相同，最終便可以推算出被測物品的轉(zhuǎn)動角度。
同時，激光在照射到激光分析面板上之前，激光會在第一反射鏡和第二反射鏡之間多次反射，從而放大第一反射鏡轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致的照射位置改變值，進(jìn)而便于測量該值，最終保證得出的轉(zhuǎn)動角度更為精準(zhǔn)，測量精度更高。
進(jìn)一步的，為了實(shí)現(xiàn)測量激光的變化，本方案中的所述激光分析單元包括光電探測器和處理器，所述光電探測器用于測量激光的照射位置，所述處理器用于處理初始狀態(tài)以及轉(zhuǎn)動時和/或轉(zhuǎn)動后狀態(tài)下照射位置的變化，從而得出第一反射鏡的角度變化。
本方案中光電探測器接收激光的照射，并且記錄激光的照射位置，之后將信號發(fā)送給處理器。之后處理器再計算激光的照射位置之間差值，從而便推算出第一反射鏡的轉(zhuǎn)動角度。本方案中可以通過計算公式或者照射位置差值與轉(zhuǎn)動角度的對照表從而得出。
進(jìn)一步的，方案一中的所述第一反射鏡為棱錐反射鏡，所述第二反射鏡為平面反射鏡，所述平面反射鏡設(shè)置于所述棱錐反射鏡側(cè)面；
所述棱錐反射鏡用于與被測物品同軸轉(zhuǎn)動，所述棱錐反射鏡與平面反射鏡之間用于供激光多次反射。
本方案中棱錐反射鏡可以跟隨被測物品進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而使得激光照射在棱錐反射鏡上的位置發(fā)生改變。棱錐反射鏡接收激光的照射后，之后棱錐反射鏡再將激光反射到平面反射鏡上。激光在棱錐反射鏡與平面反射鏡之間進(jìn)行多次反射，從而放大因為棱錐反射鏡轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致的位移差值。
進(jìn)一步的，為了使得整個裝置結(jié)構(gòu)更為簡單，同時便于安裝，于是本方案中所述平面反射鏡設(shè)置為一塊，平面反射鏡可以多次接收并反射所述棱錐反射鏡射出的激光。
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