[发明专利]一种光学位移传感器装置及使用上述传感器装置的测量尺

说明书

本发明涉及测量技术领域，具体为一种光学位移传感器装置及使用上述传感器装置的测量尺，其能够用于透明溶液进行测量，并且满足高精度要求，一种光学位移传感器装置，其包括光源部和成像部，光源部包括单色光源和准直透镜，准直透镜用于将单色光源发出的光变成平行光，成像部包括顺次布置的成像透镜、光阑和CCD传感器，CCD传感器将接收到的光信号转化为用于位移测量的电信号，光源部和成像部外部设置有密封罩，使用上述光学位移传感器装置的测量尺包括定尺和动尺，动尺包括设置于定尺一侧的光源部和设置于定尺另一侧的所述成像部或者动尺包括设置于一个密封罩内的光源部、半反半透镜、成像部，动尺设置于定尺上方。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，可用于小尺度上的位移精确测量，具体为一种光学位移传感器装置及使用上述传感器装置的测量尺。

背景技术

目前市场上有多种类型的数显游标卡尺，主要采用的传感器有：容珊位移传感器、磁珊位移传感器、电涡流位移传感器、磁阻位移传感器等，上述几种传感器对于使用要求相对较低，如磁珊位移传感器可以在不同的液体介质使用，因为大多数的介质磁导率都相近，相对于上述的几种传感器，基于光学的位移传感器一般都用于精度更高的场合，但其对于环境的要求也是比较苛刻，由于光路存在折射现象，现在的光学位移传感器一般都无法应用于水油等介质内进行精确的位移测量。

发明内容

为了解决无法应用在透明溶液内进行精确测量的问题，本发明提供了一种学位移传感器装置及使用上述传感器装置的测量尺，其能够用于透明溶液进行测量，并且满足高精度要求。

其技术方案是这样的：一种光学位移传感器装置，其包括光源部和成像部，其特征在于，所述光源部包括单色光源和准直透镜，所述准直透镜用于将所述单色光源发出的光变成平行光，所述成像部包括顺次布置的成像透镜、光阑和CCD传感器，所述CCD传感器将接收到的光信号转化为用于位移测量的电信号，所述光源部和所述成像部外部设置有密封罩。

其进一步特征在于，所述单色光源为LED单色光源，所述准直透镜包括设置于前端的均匀准直透镜和后端的聚光准直透镜；

所述均匀准直透镜与所述聚光准直透镜之间设置有遮光板；

所述光源部和所述成像部处于同一中心线布置，；

所述光源部的中心线与所述成像部的中心线相垂直，所述光源部的中心线与所述成像部的中心线的交点处设置有与所述中心线呈45度夹角的半反半透镜。

一种使用上述光学位移传感器装置的测量尺，其包括定尺和动尺，其特征在于，所述动尺包括设置于一个所述密封罩内的所述光源部、半反半透镜、成像部，所述动尺设置于所述定尺上方，所述定尺的尺面上设置有测量标记，所述单色光源发出并透过所述半反半透镜的光与所述定尺的尺面垂直。

其进一步特征在于，所述定尺的尺面上镀有一排金属片或尺面上设有粗糙纹路。

一种使用上述光学位移传感器装置的测量尺，其包括定尺和动尺，其特征在于，所述动尺包括设置于所述定尺一侧的所述光源部和设置于所述定尺另一侧的所述成像部，所述定尺本体为透明结构且尺面上设置有测量标记，所述单色光源发出并透过所述准直透镜的光与所述定尺的尺面垂直。

其进一步特征在于，所述定尺的尺面上镀有一排金属片。

其更进一步特征在于，所述金属片包括至少三种不同宽度，其中最小宽度的金属片为周期分割线，相邻的两片最小宽度的金属片之间间距排布其余宽度的至少两片金属片形成一个测量周期，所述定尺上均匀分布多个所述测量周期。