[发明专利]精密测角传感器及其测量方法

说明书

本发明涉及一种精密测角传感器及其测量方法，所述精密测角传感器包括激光束一与激光束二，反射面将所述激光束一、激光束二进行反射；分光镜一，将反射面反射的激光束一分为激光束三与激光束四；分光镜二，将反射面反射的激光束二分为激光束五与激光束六；光电探测器一，用于接收经分光镜一反射的激光束三并显示入射位置；光电探测器二，用于接收经分光镜一透射出的激光束四并显示入射位置；光电探测器三，用于接收经分光镜二反射的激光束五并显示入射位置；光电探测器四，用于接收经分光镜二透射出的激光束六并显示入射位置；处理系统，用于根据光电探测器探测到的激光束入射位置的变化量处理得到所述反射部件上被测物体的旋转角度值。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及精密测角传感器及其测量方法。

背景技术

测角传感器是一种常用的几何量传感器，在航空航天、工业生产、机械制造以及军事科学等很多领域中都有广泛的使用。例如专利号为201510276409.0，名称为“一种连续增量式光臂放大型高精度角度传感器”的中国专利公开了一种角度传感器，该传感器适用于被测物体角度连续增量的变化测量，测量可靠，精度高。然而相对而言，该角度传感器的计算过程略显复杂，计算时需要同时测量激光束在旋转前与旋转后入射至反射面的入射角度，运算速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提出一种精密测角传感器及其测量方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种精密测角传感器，包括：

激光束一、激光束二，且所述激光束一与激光束二入射至反射部件的入射位置不同；

所述反射部件，所述反射部件用于固定被测物体，所述反射部件可旋转并且沿周向设有若干个反射面，每个所述反射面用于将所述激光束一、激光束二进行反射；

分光镜一，用于将所述反射部件的反射面反射的激光束一分为激光束三与激光束四；

分光镜二，用于将所述反射部件的反射面反射的激光束二分为激光束五与激光束六；

光电探测器一，用于接收经分光镜一反射的激光束三,并显示其入射位置；

光电探测器二，用于接收经分光镜一透射出的激光束四,并显示其入射位置；

光电探测器三，用于接收经分光镜二反射的激光束五,并显示其入射位置；

光电探测器四，用于接收经分光镜二透射出的激光束六,并显示其入射位置；

处理系统，用于根据光电探测器一探测到的激光束三入射位置的变化量及光电探测器二探测到的激光束四入射位置的变化量，处理得到所述反射部件上被测物体的旋转角度值；和/或，根据光电探测器三探测到的激光束五入射位置的变化量及光电探测器四探测到的激光束六入射位置的变化量，处理得到所述反射部件上被测物体的旋转角度值。

优选地，所述反射部件上的全部所述反射面形状大小相同。

优选地，所述反射部件为正多边形立柱，所述正多边形立柱的每个侧面为所述反射面。

优选地，所述光电探测器一与光电探测器二分别位于分光镜一的两侧，且光电探测器一、光电探测器二与分光镜一相互平行设置。将光电探测器一与光电探测器二设为平行减小整个设备的尺寸，及方便被测物体旋转角度的计算。

优选地，所述光电探测器三与光电探测器四分别位于分光镜二的两侧，且光电探测器三、光电探测器四与分光镜二相互平行设置。将光电探测器三与光电探测器四设为平行减小整个设备的尺寸，及方便被测物体旋转角度的计算。

优选地，所述激光束一、激光束二分别通过激光器一和激光器二发射得到该激光束。

另一方面，本发明还提供一种上述精密测角传感器的测量方法，包括以下步骤：