一种精密位移传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种精密位移传感器，包括镜筒，所述镜筒内固定有成像镜头，所述成像镜头和所述镜筒共轴，所述成像镜头上部成像端连接摄像头；所述镜筒内底端嵌有分光棱镜，所述分光棱镜的分光面与所述镜筒轴向成45度夹角，所述分光棱镜底端平面设有参考平面镜；所述镜筒侧壁设有开口，所述开口位于所述分光棱镜侧边处，所述开口内嵌有光源；还包括L型弹片，所述L型弹片一端通过铆钉固定在所述镜筒外侧壁底端，所述L型弹片另一端连接触头座，所述触头座上端靠近所述参考平面镜的一侧设有球面反射镜，所述触头座下端设有凸起，所述凸起上设有触头。

【技术实现步骤摘要】
一种精密位移传感器
本技术涉及一种精密位移传感器，属于光学测量领域。
技术介绍
精密测量微量位移的方法，目前多使用机械千分表或电子测微传感器。机械千分表的测量精度只能达到微米级。电子位移传感器虽然可以达到亚微米的精度，但测量结果常不稳定，重复性不好。如果利用光的干涉原理，以光的波长为单位，以干涉条纹即半个波长的变化进行计量测定零件的平面度，平行度和对称旋转体的圆度的一种精密位移测头。直观可靠。仅用目视即可判读一个波长的偏差。如果采用波长0.5微米左右的绿色或蓝色激光发光管作光源。一个条纹变化的位移量即为0.25微米。用肉眼分辩一个条纹的变化是不难的事。如果用摄像机采集图像，再用电脑进行处理和记录更为理想。
技术实现思路
技术目的：本技术所要解决的技术问题是提供一种精密位移传感器，该精密位移传感器利用激光干涉原理测量微小位移，具有测量精度高、测量方便、测量结果直观等特点。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：一种精密位移传感器，包括镜筒，所述镜筒内固定有成像镜头，所述成像镜头和所述镜筒共轴，所述成像镜头上部成像端连接摄像头；所述镜筒内底端嵌有分光棱镜，所述分光棱镜的分光面与所述镜筒轴向成45度夹角，所述分光棱镜底端平面设有参考平面镜；所述镜筒侧壁设有开口，所述开口位于所述分光棱镜侧边处，所述开口内嵌有光源；还包括L型弹片，所述L型弹片一端通过铆钉固定在所述镜筒外侧壁底端，所述L型弹片另一端连接触头座，所述触头座上端靠近所述参考平面镜的一侧设有球面反射镜，所述触头座下端设有凸起，所述凸起上设有触头。进一步的，所述光源发射的光水平射入所述分光棱镜，通过分光棱镜内部反射面反射后一部分反射光通过参考平面镜向上反射回去，另一部分光透过所述参考平面镜后被所述球面发射镜反射回去再穿过所述参考平面镜；两部分光线形成干涉光后射入所述成像镜头后被所述摄像头接收。进一步的，所述分光棱镜为50/50分光棱镜。进一步的，所述参考平面镜为半透明平面镜，反射量和透射量比为1∶1。进一步的，所述光源为激光光源，所述光源通过电缆与外部电源连接。进一步的，所述触头为半圆型刚性耐磨损触头。进一步的，所述球面反射镜的球面与所述参考平面镜的距离为0.5-5mm。相比于现有技术，本技术技术方案具有的有益效果为：本技术精密位移传感器采用激光干涉原理进行测量位移，通过简单的光学元件将测试光线分为两路干涉光，通过测量干涉条纹即可测量出球面反射镜和参考平面镜之间的距离变化，从而测量出被测物体的微小移动。由于光波长为微米级，所以测量的位移精度很高，大大高于普通的机械测量方法。同时，本技术精密位移传感器结构简单、测量方便，能够大大提高测量效率。附图说明图1为本技术精密位移传感器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术技术方案作进一步说明。如图1所示，本技术精密位移传感器，包括镜筒2，镜筒2内固定有成像镜头3，成像镜头3和镜筒2共轴，成像镜头3上部成像端连接有摄像头1；镜筒2内底端嵌有分光棱镜5，分光棱镜5的分光面与镜筒2轴向成45度夹角，分光棱镜5底端平面设有参考平面镜6；镜筒2侧壁设有开口10，开口10位于分光棱镜5侧边处，开口10内嵌有光源4。还包括L型弹片8，L型弹片8一端通过铆钉固定在镜筒2外侧壁底端，L型弹片8另一端固定连接触头座11，触头座11上端靠近参考平面镜6一侧设有球面反射镜7，触头座11下端设有凸起12，凸起12上设有触头9。其中光源4采用干涉性能较好的激光光源，供电方式采用外部供电，实现供电的自由控制。分光棱镜为50/50分光棱镜，实现一半光被反射，一半光透射。参考平面镜6为半透明平面镜，反射和透射量比为1∶1，同样实现一半光被反射，一半光透射。光源干涉的原理为：光源4发射的光首先水平射入分光棱镜5，通过分光棱镜5内部反射面反射后，一部分反射光向下通过参考平面镜6再向上反射回去；另一部分光透过参考平面镜6后被球面发射镜7反射回去再穿过参考平面镜6；两部分光线形成干涉光后射入成像镜头3后被摄像头1接收。两束干涉光出自同一光源，具有较好的相干性，又由于光路不同产生了一定的光程差，从而实现干涉，此光程差正好为球面镜7到参考平面镜6距离的两倍。又由于球面镜7每个点到参考平面镜6的距离不同且相对于球面镜7定点轴对称，所以产生的干涉条纹为以球面镜7顶点为中心的圆环。实际测量时，触头9与被测物体接触，被测物体上下移动将带动球面镜7相对于参考平面镜6上下运动，从而改变了干涉光的光程差，最终在摄像头1内观察到的干涉条纹会随之变化，通过测量干涉条纹的运动速度和距离即可计算出被测物体的运动。其中，所采用的触头9为半圆型刚性耐磨损触头，进一步提高了系统的测试精度和使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密位移传感器，其特征在于：包括镜筒，所述镜筒内固定有成像镜头，所述成像镜头和所述镜筒共轴，所述成像镜头上部成像端连接摄像头；所述镜筒内底端嵌有分光棱镜，所述分光棱镜的分光面与所述镜筒轴向成45度夹角，所述分光棱镜底端平面设有参考平面镜；所述镜筒侧壁设有开口，所述开口位于所述分光棱镜侧边处，所述开口内嵌有光源；还包括L型弹片，所述L型弹片一端通过铆钉固定在所述镜筒外侧壁底端，所述L型弹片另一端连接触头座，所述触头座上端靠近所述参考平面镜的一侧设有球面反射镜，所述触头座下端设有凸起，所述凸起上设有触头。

【技术特征摘要】
1.一种精密位移传感器，其特征在于：包括镜筒，所述镜筒内固定有成像镜头，所述成像镜头和所述镜筒共轴，所述成像镜头上部成像端连接摄像头；所述镜筒内底端嵌有分光棱镜，所述分光棱镜的分光面与所述镜筒轴向成45度夹角，所述分光棱镜底端平面设有参考平面镜；所述镜筒侧壁设有开口，所述开口位于所述分光棱镜侧边处，所述开口内嵌有光源；还包括L型弹片，所述L型弹片一端通过铆钉固定在所述镜筒外侧壁底端，所述L型弹片另一端连接触头座，所述触头座上端靠近所述参考平面镜的一侧设有球面反射镜，所述触头座下端设有凸起，所述凸起上设有触头。2.根据权利要求1所述的精密位移传感器，其特征在于：所述光源发射的光水平射入所述分光棱镜，通过分光棱镜内部反射面反射后一部分反射光通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曙光，
申请(专利权)人：茂莱南京仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32