[实用新型]激光相关测量传感器

说明书

本实用新型是一种用于相关测量的传感器，属于相关测量所用传感器的创新技术。

现有相关测量所用的传感器，大多采用将两个普通光源作为两照射光束的结构，其存在的缺点是测量用两束光的功率大小难于保持精确一致，且其照射到被测物体表面上的区域为一个面，因此，相关测量的精度较低，不能与现代化工业生产的要求相适应，特别是工业生产中许多贵重物品的速度及长度测量，迫切需要精度高的测量传感器。

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种不仅测量精度高，测量范围广，而且分辨率高的激光相关测量传感器。

本实用新型的原理框图如图1所示，包括有发射部分和接收部分，其中发射部分包括有半导体激光器A、准直镜B、分束器C、整形镜D，接收部分包括有接收透镜E、PIN光电二极管F、G，准直镜B置于半导体激光器A与分束器C之间，整形镜D置于分束器C与被测物体之间，接收透镜E置于能接收到被测物体表面反射光的位置，PIN光电二极管F、G置于接收透镜E的前端。

下面结合附图详细说明本发明的具体结构及工作情况：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型中发射部分的结构示意图；

图3为本实用新型中接收部分的结构示意图。

本实用新型的原理框图如图1所示，包括有发射部分和接收部分，其中发射部分包括有半导体激光器A、准直镜B、分束器C、整形镜D，接收部分包括有接收透镜E、PIN光电二极管F、G，准直镜B置于半导体激光器A与分束器C之间，整形镜D置于分束器C与被测物体之间，接收透镜E置于能接收到被测物体表面反射光的位置，PIN光电二极管F、G置于接收透镜E的前端。本实用新型发射部分的结构示意图如图2所示，上述半导体激光器A为红光激光发射管(18)，准直镜B为准直透镜(16)，分束器C包括有分光棱镜(15、8)、整形镜D包括有柱面透镜(9、9A)，其中激光发射管(18)置于镜座(17)中部所设的孔位上，准直透镜(16)、分光棱镜(15)均置于镜座(17)内，且准直透镜(16)置于激光发射管(18)与分光棱镜(15)之间，分光棱镜(8)、柱面透镜(9、9A)均置于镜座(11)内，且柱面透镜(9、9A)并排置于分光棱镜(8)的前端，并分别卡置于镜座(11)中部所设的孔位上，镜座(17、11)分别套置于外套(6)的两端，镜座(17、11)之间设有长隔套(5)。上述分光棱镜(15、8)输出光束的间距h为4-8mm，为安装及调整方便，上述激光发射管(18)与准直透镜(16)之间设有垫圈(2)，准直透镜(16)与分光棱镜(15)之间设有垫圈(3)，分光棱镜(15)的前端设有垫圈(4)，并通过连接在镜座(17)端部的螺纹压圈(14)压紧。另外，上述分光棱镜(8)与柱面透镜(9、9A)之间设有垫圈(12)，分光棱镜(8)的后端设有垫圈(7)，并通过连接在镜座(11)端部的螺纹压圈(13)压紧。且上述外套(6)的端部、镜座(17、11)的外侧分别设有螺纹压圈(1、10)，以使镜座(17、11)固定在外套(6)内。

本实用新型接收部分的结构示意图如图3所示，其中接收透镜E包括有透镜(23、25)、PIN光电二极管F、G为光电管(27、27A)，其中透镜(23、25)分别相对设置在外套(21)内，光电管(27、27A)并排对称设置在外套(21)内、透镜(25)的前端。上述光电管(27、27A)的面积为3×3mm²，其输出端还设有信号调理装置(29)，以满足后续信号处理装置的数据采集要求。上述信号调理装置(29)为设有两路若干级前置放大电路的印刷电路板，在实际应用中信号调理装置(29)采用两路单级前置放大电路即可。同理，为安装及调整方便，上述透镜(23、25)之间设有隔圈(24)，光电管(27、27A)通过连接件固装在信号调理装置(29)上，且透镜(25)与信号调理装置(29)之间设有长隔套(26)。为避免两束激光的相互影响，光电管(27、27A)的外侧分别设有遮挡圈(28、28A)。另外，透镜(23)及信号调理装置(29)的外侧分别通过连接在外套(21)两端的螺纹压圈(22、30)压紧。