[发明专利]带有折射镜的可提高放大倍数的位移传感器及其测量方法

说明书

本发明提供了一种带有折射镜的可提高放大倍数的位移传感器及其测量方法，该位移传感器包括激光源，用于发射出激光束，且所述激光束入射至三角波反射镜的一个反射面；反射镜组，包括至少两个反射镜，所述反射镜用于接收对应反射面反射的激光束，并使接收的激光束再次发生反射；所述反射面，使激光源发射的激光束或反射镜反射的激光束再次发生反射；折射镜，用于接收经反射面反射且不再被反射镜组接收的激光束，并使得激光束发生折射；光电探测器，用于接收经折射镜折射的激光束，并测量其入射位置。本发明通过折射镜的设置，降低激光入射至光电探测器的角度，因此位移传感器可以进一步提高位移测量精度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种带有折射镜的可提高放大倍数的位移传感器及其测量方法。

背景技术

基于光学三角放大法的位移测量新原理，是在光学三角放大法的基础上，结合三角波光学器件与高精度PSD(Position Sensitive Device，位置灵敏(敏感)探测器)实现的。三角波光学器件将线性位移等间隔细分，降低光学器件加工精度与尺寸要求的同时，降低高精度PSD的尺寸要求，在小范围内实现高精度位移测量。基于光学三角放大法的位移测量原理是，在读数头与三角波光学反射部件发生相对位移后，经过光学三角放大，水平小位移t在光电探测器(PSD)上放大至T，可以将长度测量的精度大大提升。然而现有技术中的位移传感器，例如，申请号为201810736602.1，发明名称为《可提高放大倍数的位移传感器及其测量方法》中提供的位移传感器，位移测量原理与结构如图7所示，其位移传感器的测量放大倍数与PSD入射角有关，传感器的放大倍数容易受到影响，即为当入射于PSD的激光束的入射角增大时，PSD本身的测量精度会下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提高测量精度的带有折射镜的可提高放大倍数的位移传感器及应用该位移传感器进行位移测量的方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种带有折射镜的可提高放大倍数的位移传感器，包括：

三角波反射镜，包括至少三个反射面，所述至少三个反射面沿移动方向依次分布；

激光源，用于发射出激光束，且所述激光束入射至三角波反射镜的一个反射面；

反射镜组，包括至少两个反射镜，所述至少两个反射镜沿移动方向依次分布；

每个所述反射镜至少对应一个所述反射面，所述反射镜用于接收对应反射面反射的激光束，并使接收的激光束再次发生反射；

所述反射面，用于接收激光源发射的激光束或反射镜反射的激光束，并使接收的激光束再次发生反射；

折射镜，用于接收经反射面反射且不再被反射镜组接收的激光束，并使得激光束发生折射；

光电探测器，用于接收经折射镜折射的激光束，并测量其入射位置；

处理系统，用于根据光电探测器接收到的激光束的入射位置变化量，计算出被测物体的位移变化值。

作为一种可实施方式，所述至少两个反射镜之间相互平行，并且每两个反射镜之间均通过一个过渡部连接，整体形成锯齿状结构。

作为一种可实施方式，所述至少两个反射镜直接连接，整体构成一字型结构。

作为一种可实施方式，所述反射镜平行于所述反射面，激光源发射的激光束与反射面形成的锐角夹角等于两倍反射面与水平面的夹角。

作为一种可实施方式，所述折射镜与光电探测器贴合。

作为一种可实施方式，所述激光束为P偏振光。

作为一种可实施方式，所述折射镜的入射面与出射面均为平面，且入射面与出射面相互平行。