The invention belongs to the technical field of laser polarization measurement, and discloses a high sensitive monitoring system for small angular displacement of rotating body based on laser polarization measurement. The system includes detection and reference optical paths. The detection optical routing laser, linear polarizer, lambda/2 wave plate, polarization splitter and balance detector are composed, and the reference optical routing laser, linear polarizer, polarization splitter and balance detector are composed. The difference between the two optical paths is that the reference optical path does not contain a/2 wave plate to eliminate the errors caused by environmental factors. A quarter wave plate is fixed on the rotating body to be measured. When the rotating body rotates, it causes a quarter wave plate to rotate, thus changing the linear polarization direction of the detecting laser. After the detection laser passes through the lambda/2 wave plate and polarization spectroscope, the light intensity of the two beams of the detection laser is detected by the balance detector, and the angular displacement of the object to be measured is monitored by the change information of the light intensity detected by the balance detector. The system has simple structure, easy application, high sensitivity and fast response.
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统
:本专利技术属于激光偏振测量
,涉及一种消除测量误差的角位移测量系统,特别涉及一种基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统。
技术介绍
:转体角位移的测量是一种很重要的工程技术。现有的测量角位移的方法有两种,一种是使用嵌入式角位移传感器,一种是基于电磁信号处理的精密测量系统。嵌入式角位移传感器主要用在大型齿轮的角位移精密测量,但是由于安装和机械加工的原因,这类角位移传感器在使用过程中会存在误差,并且误差修正的过程存在一定的局限性,使其在工业应用方面具有一定的局限性;基于电磁信号处理的精密测量系统包括电磁探头、信号处理电路、控制器、通信器及上位机等,所涉及的设备对电磁环境的要求较高,并且使用原理复杂,使其不能广泛应用。因此,需要寻找一种结构更简单、更易于应用的高灵敏微小角位移监测系统。
技术实现思路
:为了解决上述问题,本专利技术基于激光偏振方向测量方法,提出了一种基于激光偏振测量的转体微小角位移监测系统。本专利技术提供的技术方案是:一种基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统,如图1所示,所述系统包括:激光器a1、激光器b2、线偏振片3、1/2-波片4、固联硬杆5、待测转体6、反射镜7、偏振分光镜a8、偏振分光镜b9、平衡探测器1的光敏面a10、平衡探测器1的光敏面b11、平衡探测器2的光敏面a12、平衡探测器2的光敏面b13、信号采集及处理系统14、数码表15。所述基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统的光路由两路光组成,一路探测激光、即探测光路,一路参考激光、即参考光路。所述1/ ...
【技术保护点】
1.一种基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统,其特征在于:所述系统包括:激光器a(1)、激光器b(2)、线偏振片(3)、1/2‑波片(4)、固联硬杆(5)、待测转体(6)、反射镜(7)、偏振分光镜a(8)、偏振分光镜b(9)、平衡探测器1的光敏面a(10)、平衡探测器1的光敏面b(11)、平衡探测器2的光敏面a(12)、平衡探测器2的光敏面b(13)、信号采集及处理系统(14)、数码表(15);所述基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统的光路由两路光组成,一路探测激光、即探测光路,一路参考激光、即参考光路;所述1/2波片(4)通过固联硬杆(5)固联在待测转体(6)上,待测转体(6)转动的角位移转换为1/2波片(4)的光轴方向的角度改变量;所述平衡探测器1的光敏面a(10)、平衡探测器1的光敏面b(11)、平衡探测器2的光敏面a(12)、平衡探测器2的光敏面b(13)用于测量输入光功率;所述探测激光由激光器a(1)发出,然后经过线偏振片(3)后变为偏振方向固定的线偏振光;然后探测激光经过1/2波片(4),并且1/2波片(4)的转动引起探测激光线偏振方向的偏转;探测激光再 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统,其特征在于:所述系统包括:激光器a(1)、激光器b(2)、线偏振片(3)、1/2-波片(4)、固联硬杆(5)、待测转体(6)、反射镜(7)、偏振分光镜a(8)、偏振分光镜b(9)、平衡探测器1的光敏面a(10)、平衡探测器1的光敏面b(11)、平衡探测器2的光敏面a(12)、平衡探测器2的光敏面b(13)、信号采集及处理系统(14)、数码表(15);所述基于激光偏振测量的转体微小角位移高灵敏监测系统的光路由两路光组成,一路探测激光、即探测光路,一路参考激光、即参考光路;所述1/2波片(4)通过固联硬杆(5)固联在待测转体(6)上,待测转体(6)转动的角位移转换为1/2波片(4)的光轴方向的角度改变量;所述平衡探测器1的光敏面a(10)、平衡探测器1的光敏面b(11)、平衡探测器2的光敏面a(12)、平衡探测器2的光敏面b(13)用于测量输入光功率;所述探测激光由激光器a(1)发出,然后经过线偏振片(3)后变为偏振方向固定的线偏振光;然后探测激光经过1/2波片(4),并且1/2波片(4)的转动引起探测激光线偏振方向的偏转;探测激光再经过反射镜(7)反射后,进入偏振分光镜a(8),被偏振分光镜a(8)分为两束偏振方向互相垂直的两束光,光强分别为I1和I2;然后,用平衡探测器1的光敏面a(10)、平衡探测器1的光敏面b(11)探测这两束光的光强I1和I2,平衡探测器1的光敏面a(10)、平衡探测器1的光敏面b(11)将探测到的光信号转换为电压信号,信号采集及处理系统(14)将采集到的电压信号进行计算处理就可以得到转体角位移;所述参考激光由激光器b(2)发出,参考光路与探测光路区别在于参考光路不经过与待测转体(6)固联的1/2波片(4);参考光路用于与探测光路的角位移测量结果进行做差,进而消除共模误差,达到消除环境变化、波片参数改变等噪声因素引起的测量误差;所述信号采集及处理系统(14)...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈畅,王珊珊,汪之国,罗晖,杨开勇,李佳佳,熊志强,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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