【技术实现步骤摘要】
激光自混合微角度测量系统及测量方法
本专利技术涉及光学式角度测量
,尤其涉及一种基于相交镜的激光自混合微角度测量系统及测量方法。
技术介绍
角度测量技术作为计量技术的重要组成部分,随着科学技术的不断发展,角度测量技术已被广泛应用于光机电一体化、航空航天、军事国防等
在角度测量技术中,根据测量原理主要分为三类:机械式角度测量技术、电磁式角度测量技术和光学式角度测量技术,其中机械式角度测量技术和电磁式角度测量技术研究起步最早,机械式角度测量技术以多齿分度盘为代表,电磁式角度测量技术则以圆磁栅测角技术和感应同步器测角技术为代表。无论是机械式角度测量技术还是电磁式角度测量技术均存在需要手工操作和接触测量,不利于实现角度测量自动化的缺点。与机械式角度测量技术和电磁式角度测量技术相比,光学式角度测量技术则具有非接触测量、测量精度高、测量分辨率高等优点。目前国内外的光学式角度测量技术,根据其测量原理的不同主要分为:圆光栅法、环形激光法、光学内反射法、自准直法、激光干涉法等。光学内反射法是利用全发射条件下入射角变化与反射光强变化之间的关系,通过测量反射光强的变化来测量入射角的变化;自准直法是利用光学自准直原理,将被测物体上发射环境旋转角度变换成自准直仪接收器上的线量变化,通过测量线量变化间接测量出反射面微小角度的变化,这两种方法都是基于角度变化引起接收光强变化的检测原理,易受到探测器接受面尺寸及电子细分位数的限制,无法保证较高的分辨率和较大的角度测量范围。激光干涉法是利用角度变化引起相位变化,再通过相位检测机制进行角度测量,典型的激光干涉法是基于迈克尔逊干涉 ...
【技术保护点】
一种激光自混合微角度测量系统,其特征在于:包括第一转盘、第二转盘、T型传动支架、第一相交平面镜、第二相交平面镜、正交反射镜、第三反射镜、反射镜传动支架、激光器、分束器、光电探测器和计算机;所述第一转盘和第二转盘通过T型传动支架同步转动;所述T型传动支架包括水平设置且相互垂直的第一传动杆和支撑杆,所述第一传动杆两端分别连接有第一连接柱和第二连接柱,所述第一连接柱底部和第二连接柱底部分别通过轴承设于第一转盘和第二转盘上,所述第一传动杆平行于第一转盘圆心与第二转盘圆心的连接线,所述支撑杆的中部连接于第二连接柱上;所述第一相交平面镜包括第一平面镜和第二平面镜,所述第一平面镜的一侧与第二平面镜的一侧相连且第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角为90°;所述第二相交平面镜包括第三平面镜和第四平面镜,所述第三平面镜的一侧与第四平面镜的一侧相连且第三平面镜镜面与第四平面镜镜面的夹角为90°;所述第一平面镜与第二平面镜的连接边和所述第三平面镜与第四平面镜的连接边分别与支撑杆的两端下半部相连,所述第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角的角平分线和第三平面镜镜面与第四平面镜镜面的夹角的角平分线均与支撑杆垂直,所 ...
【技术特征摘要】
1.一种激光自混合微角度测量系统,其特征在于:包括第一转盘、第二转盘、T型传动支架、第一相交平面镜、第二相交平面镜、正交反射镜、第三反射镜、反射镜传动支架、激光器、分束器、光电探测器和计算机;所述第一转盘和第二转盘通过T型传动支架同步转动;所述T型传动支架包括水平设置且相互垂直的第一传动杆和支撑杆,所述第一传动杆两端分别连接有第一连接柱和第二连接柱,所述第一连接柱底部和第二连接柱底部分别通过轴承设于第一转盘和第二转盘上,所述第一传动杆平行于第一转盘圆心与第二转盘圆心的连接线,所述支撑杆的中部连接于第二连接柱上;所述第一相交平面镜包括第一平面镜和第二平面镜,所述第一平面镜的一侧与第二平面镜的一侧相连且第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角为90°;所述第二相交平面镜包括第三平面镜和第四平面镜,所述第三平面镜的一侧与第四平面镜的一侧相连且第三平面镜镜面与第四平面镜镜面的夹角为90°;所述第一平面镜与第二平面镜的连接边和所述第三平面镜与第四平面镜的连接边分别与支撑杆的两端下半部相连,所述第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角的角平分线和第三平面镜镜面与第四平面镜镜面的夹角的角平分线均与支撑杆垂直,所述第一平面镜、第二平面镜、第三平面镜和第四平面镜的镜面均背离第一传动杆;所述正交反面镜包括第一反射镜和第二反射镜,所述第一反射镜的一侧与第二反射镜的一侧相连且第一反射镜镜面与第二反射镜镜面的夹角为90°,所述正交反射镜夹角的角平分线与第一传动杆位于同一直线上;所述反射镜传动支架包括对称设置的第二传动杆和第三传动杆,所述第二传动杆的一端底部连接于支撑杆一端上半部,所述第三传动杆的一端底部连接于支撑杆另一端上半部,所述第二传动杆的另一端与第三传动杆的另一端相连且两者连接处的底部连接于第一反射镜与第二反射镜连接处的顶部;所述第三反射镜设于第四平面镜前方且两者镜面的夹角为45°;所述激光器出射激光光束到第一平面镜上且激光光束与第一平面镜镜面的夹角为45°;所述分束器设于激光器与第一平面镜之间,用于将激光光束分束到光电探测器上;所述光电探测器将接收到的激光信号转化为电信号后发送到计算机;所述计算机对接收到的电信号进行处理分析,获得被测的第一转盘的转动角度。2.一种激光自混合微角度测量系统,其特征在于:包括第一转盘、第二转盘、T型传动支架、第一相交平面镜、第二相交平面镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第二传动杆、第三传动杆、激光器、分束器、光电探测器和计算机;所述第一转盘和第二转盘通过T型传动支架同步转动;所述T型传动支架包括水平设置且相互垂直的第一传动杆和支撑杆,所述第一传动杆两端分别连接有第一连接柱和第二连接柱,所述第一连接柱底部和第二连接柱底部分别通过轴承设于第一转盘和第二转盘上,所述第一传动杆平行于第一转盘圆心与第二转盘圆心的连接线,所述支撑杆的中部连接于第二连接柱上;所述第一相交平面镜包括第一平面镜和第二平面镜,所述第一平面镜的一侧与第二平面镜的一侧相连且第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角为90°;所述第二相交平面镜包括第三平面镜和第四平面镜,所述第三平面镜的一侧与第四平面镜的一侧相连且第三平面镜镜面与第四平面镜镜面的夹角为90°;所述第一平面镜与第二平面镜的连接边和所述第三平面镜与第四平面镜的连接边分别与支撑杆的两端相连,所述第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角的角平分线和第三平面镜镜面与第四平面镜镜面的夹角的角平分线均与支撑杆垂直,所述第一平面镜、第二平面镜、第三平面镜和第四平面镜的镜面均背离第一传动杆;所述第一反射镜设于第一平面镜前方且两者镜面的夹角为90°,所述第一反射镜通过第二传动杆与第一平面镜固定连接;所述第二反射镜设于第四平面镜前方且两者镜面的夹角为90°,所述第二反射镜通过第三传动杆与第四平面镜固定连接;所述第三反射镜设于第三平面镜前方且两者镜面的夹角为45°;所述激光器出射激光光束到第二平面镜上且激光光束与第二平面镜镜面的夹角为45°;所述分束器设于激光器与第二平面镜之间,用于将激光光束分束到光电探测器上;所述光电探测器将接收到的激光信号转化为电信号并发送到计算机;所述计算机对接收到的电信号进行处理分析获得被测的第一转盘的转动角度。3.一种激光自混合微角度测量系统,其特征在于:包括第一转盘、第二转盘、传动杆、相交平面镜、反射镜、激光器、分束器、光电探测器和计算机;所述第一转盘和第二转盘通过传动杆同步转动;所述传动杆两端端部分别连接有第一连接柱和第二连接柱,所述第一连接柱底部和第二连接柱底部分别通过轴承设于第一转盘和第二转盘上,所述传动杆平行于第一转盘圆心与第二转盘圆心的连接线;所述相交平面镜包括镜面相向的第一平面镜和第二平面镜,所述第一平面镜的一侧与第二平面镜的一侧相连且二者的连接边连接于第二连接柱上,所述第一平面镜和第二平面镜的镜面均背离传动杆,所述第一平面...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕亮,王晨辰,陈由泽,毕铁柱,周俊峰,王志平,俞本立,王焕钦,桂华侨,刘建国,
申请(专利权)人:安徽大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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