一种利用偏振原理的扭转角测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种利用偏振原理的扭转角测量装置及相应的测量方法。该利用偏振原理的扭转角测量装置包括：用于产生偏振光的偏振光发射模块，位于偏振光发射模块的前方的扭转测量模块，扭转测量模块用于接收偏振光并产生与光强对应的电信号，输出扭转角测量数据；偏振光发射模块包括光源、准直镜和第一偏振片，扭转测量模块包括第二偏振片、旋转电机、轴角编码器、物镜和光电探测器。该利用偏振原理的扭转角测量装置的结构和软硬件简单、集成度高，同时兼顾扭转角测量的高精度和大范围，测量方法简单、易于实施。

A Torsion Angle Measuring Device and Method Based on Polarization Principle

The embodiment of the invention discloses a torsion angle measuring device utilizing polarization principle and a corresponding measuring method. The torsion angle measuring device based on polarization principle includes: polarized light emitting module for generating polarized light, torsion measuring module in front of polarized light transmitting module, torsion measuring module for receiving polarized light and generating electrical signals corresponding to light intensity, output torsion angle measuring data; polarized light emitting module includes light source, collimator and first polarizer, torsion measuring. The module includes a second polarizer, a rotating motor, an angular encoder, an objective and a photoelectric detector. The structure, software and hardware of the torsion angle measuring device based on polarization principle are simple and highly integrated. At the same time, it takes into account the high accuracy and large range of torsion angle measurement. The measuring method is simple and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种利用偏振原理的扭转角测量装置及方法
本专利技术涉及三维角度测量的
，具体涉及一种利用偏振原理进行的扭转角测量装置及方法。
技术介绍
高精度、大测量范围的角度测量技术已经成为角度测量行业内的普遍需求和发展方向。光电测量方式是角度测量技术的一种方式，其具有作用距离长、非接触、测量精度高等优势。光电测量方式一般通过专用光学系统结合光源、探测器等手段来实现。在各种大型安装工程、辅助加工、实时监测等场合需要广泛地应用三维角度测量技术。三维角度光电测量技术以静态测量和动态测量相结合的方式完成目标的角度测量。其中，静态测量主要依靠操作手观察目视光学系统中的标志线，去对齐测量目标，通过读取设备上的刻度和测量结果，完成被测目标的初始对准和基准设置；动态测量则在完成初始对准后，通过探测器，实时输出角度变化结果。目前，三维角度光电测量技术中的扭转角测量主要有自准直和图像法两种主要方式。自准直测量方法通过在被测点之间建立的刚性基准，再增加测量单元，将扭转测量转变为两个测量单元的方位或俯仰角度组合测量，可以得到高精度扭转角测量结果。自准直测量方法的精度最高，可以达到秒级精度。基于图像处理的扭转角度测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述扭转角测量包括：偏振光发射模块，用于产生偏振光；位于所述偏振光发射模块的前方的扭转测量模块，用于接收所述偏振光并产生与光强对应的电信号，输出扭转角测量数据；所述偏振光发射模块包括：光源，用于产生能被光电探测器敏感到的光；准直镜，位于所述光源前方，用于将所述光转换成平行光；第一偏振片，位于所述准直镜前方，用于将所述平行光转换成偏振光；所述扭转测量模块包括：第二偏振片，位于所述第一偏振片的前方，用于调制所述第一偏振片所产生的偏振光；旋转电机，与所述第二偏振片连接，用于驱动所述第二偏振片做圆周运动；轴角编码器，用于测量所述第二偏振片的旋转角度；物...

【技术特征摘要】
1.一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述扭转角测量包括：偏振光发射模块，用于产生偏振光；位于所述偏振光发射模块的前方的扭转测量模块，用于接收所述偏振光并产生与光强对应的电信号，输出扭转角测量数据；所述偏振光发射模块包括：光源，用于产生能被光电探测器敏感到的光；准直镜，位于所述光源前方，用于将所述光转换成平行光；第一偏振片，位于所述准直镜前方，用于将所述平行光转换成偏振光；所述扭转测量模块包括：第二偏振片，位于所述第一偏振片的前方，用于调制所述第一偏振片所产生的偏振光；旋转电机，与所述第二偏振片连接，用于驱动所述第二偏振片做圆周运动；轴角编码器，用于测量所述第二偏振片的旋转角度；物镜，位于所述第二偏振片的前方，用于将穿过所述第二偏振片的平行光进行汇聚；光电探测器，用于接收所述物镜汇聚的光并对所述物镜汇聚的光进行光电转换，获得与光强对应的电信号。2.根据权利要求1所述的一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述光源包括激光、白炽灯或LED灯。3.根据权利要求1所述的一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述准直镜包括单个准直镜片或者多个准直镜片组成的准直镜组。4.根据权利要求1所述的一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述物镜包括单个物镜或者多个物镜组成的物镜组。5.根据权利要求1所述的一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述光电探测器包括PSD探测器、CCD探测器、CMOS图像传感探测器或者光电二极管阵列。6.根据权利要求1所述的一种利用偏振原理的扭转角测量装置，其特征在于，所述旋转电机的定子固定于所述扭转测量模块的主体上，所述第二偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉生，蔡盛，王志乾，苏宛新，王春霞，李雪雷，王旻，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22