[发明专利]一种超精密位移激光感测方法

权利要求书

1.一种超精密位移激光感测方法，用于采用一种超精密激光位移传感器对物体进行超精密位移测量，其特征在于，所述超精密激光位移传感器包括激光发射装置(1)，圆弧形镜面反射装置(2)，激光接收装置(3)，控制器(5)；所述激光发射装置(1)与被检测物(4)之间以入射角度α安装；所述圆弧形镜面反射装置(2)的圆心O与激光投射点p₀₀在X方向的安装距离为l₁，在Y方向的安装距离为l₂；所述激光接收装置(3)与Y方向呈角度β安装，与圆弧形镜面反射装置(2)的圆心O安装距离为l₃；所述激光发射装置(1)和激光接收装置(3)分别与控制器(5)连接；所述圆弧形镜面反射装置(2)曲率半径为r；所述控制器(5)包含所述激光发射装置(1)的激光控制模块(51)、所述激光接收装置(3)的信息处理模块(52)、数据计算模块(53)、输出接口模块(54)；基于所述超精密激光位移传感器，所述超精密位移激光感测方法包括如下步骤：

1)由所述激光控制模块(51)控制激光发射装置(1)发射激光束投射至被检测物(4)上投射点p₀₀，所述激光束经被检测物(4)和圆弧形镜面反射装置(2)两次反射后投射至所述激光接收装置(3)上点p₂₀，由所述信息处理模块(52)采集处理得到投射点p₂₀所在位置；

2)所述被检测物(4)发生位移Δd时，所述激光束投射至被检测物(4)上投射点p₀₁，经被检测物(4)和圆弧形镜面反射装置(2)两次反射后投射至所述激光接收装置(3)上点p₂₁，由所述信息处理模块(52)采集处理得到投射点p₂₁所在位置；

3)所述数据计算模块(53)依据激光接收装置(3)上投射点p₂₀与p₂₁位置计算两者之间的距离Δx，再依据Δx与Δd的映射几何关系，计算得到被检测物(4)的位移值Δd；当经过所述激光投射点p₀₀反射的激光束位于所述圆弧形镜面反射装置(2)的象限点p₁₀时，所述Δx与Δd的几何关系表达式为：

其中θ₂为：

2.根据权利要求1所述的一种超精密位移激光感测方法，其特征在于：所述超精密激光位移传感器的元器件安装位置参数l₁、l₂、l₃、α、β以及所述圆弧形镜面反射装置(2)曲率半径r，可根据检测精度进行更改，以满足不同检测环境的要求。