一种新型光栅传感器及其使用方法技术

技术编号:24404855 阅读:60 留言:0更新日期:2020-06-06 06:44
本发明专利技术涉及一种新型光栅传感器及其使用方法,包括读数头、直角反射光栅,所述直角反射光栅包括N组第一反射结构,每组所述第一反射结构包括相互垂直的平面反射面和反射光栅,所述读数头包括激光源、直角反射镜组、指示光栅、光电探测器、处理器。本发明专利技术中激光束经过直角反射光栅与直角反射镜之间的多次反射,所述直角反射光栅在移动前后两次激光束之间存在的光程差成多倍放大,光程放大后再经过指示光栅后形成莫尔条纹的放大效果,进一步提高了本发明专利技术的光栅传感器的位移测量精度。

A new grating sensor and its application

【技术实现步骤摘要】
一种新型光栅传感器及其使用方法
本专利技术涉及光栅传感器
,特别涉及一种新型光栅传感器及其使用方法。
技术介绍
光栅传感器是根据莫尔条纹原理制成的一种计量光栅,多用于位移测量及与位移相关的物理量,如速度、加速度、震动、质量、表面轮廓等方面的测量,现有的光栅传感器精度难以提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中所存在的不足,提供一种新型光栅传感器及其使用方法,提高光栅测量精度。为了实现上述专利技术目的,本专利技术实施例提供了以下技术方案:一种新型光栅传感器,包括读数头与直角反射光栅,所述读数头包括:激光源,用于发射激光束;直角反射镜组,用于接收直角反射光栅反射的激光束,并将接收到的激光束再反射至直角反射光栅;指示光栅,用于接收直角反射光栅反射的激光束,激光束通过直角反射光栅与指示光栅的作用形成莫尔条纹后入射至光电探测器,同时所述指示光栅与直角反射光栅具有微小夹角;光电探测器,用于接收经过指示光栅形成的莫尔条纹,并将光信号转换为电信号后发送至处理器;处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型光栅传感器,包括读数头与直角反射光栅,其特征在于:所述读数头包括:/n激光源,用于发射激光束;/n直角反射镜组,用于接收直角反射光栅反射的激光束,并将接收到的激光束再反射至直角反射光栅;/n指示光栅,用于接收直角反射光栅反射的激光束,激光束通过直角反射光栅与指示光栅的作用形成莫尔条纹后入射至光电探测器;/n光电探测器,用于接收经过指示光栅形成的莫尔条纹,并将光信号转换为电信号后发送至处理器;/n处理器,用于接收光电探测器发送的电信号,根据光电探测器发送的电信号计算直角反射光栅与读数头的相对位移量。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型光栅传感器,包括读数头与直角反射光栅,其特征在于:所述读数头包括:
激光源,用于发射激光束;
直角反射镜组,用于接收直角反射光栅反射的激光束,并将接收到的激光束再反射至直角反射光栅;
指示光栅,用于接收直角反射光栅反射的激光束,激光束通过直角反射光栅与指示光栅的作用形成莫尔条纹后入射至光电探测器;
光电探测器,用于接收经过指示光栅形成的莫尔条纹,并将光信号转换为电信号后发送至处理器;
处理器,用于接收光电探测器发送的电信号,根据光电探测器发送的电信号计算直角反射光栅与读数头的相对位移量。


2.根据权利要求1所述的一种新型光栅传感器,其特征在于:所述直角反射光栅包括N组第一反射结构,每组所述第一反射结构包括相互垂直的平面反射面和反射光栅。


3.根据权利要求2所述的一种新型光栅传感器,其特征在于:所述反射光栅的栅距d1与所述指示光栅的栅距d2符合


4.根据权利要求2所述的一种新型光栅传感器,其特征在于:所述直角反射镜组包括M组第二反射结构,其中M小于等于N-1,每组所述第二反射结构包括两个相互垂直的反射面。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种新型光栅传感器,其特征在于:所述光电探测器为四级硅光电池。


6.一种新型光栅传感器,包括读数头与直角反射镜组,其特征在于:所述读数头包括:
激光源,用于发射激光束;
直角反射光栅,用于接收直角反射镜组反射的激光束,并将接收到的激光束再反射至直角反射镜组;
指示光栅,用于接收直角反射镜组反射的激光束,激光束通过直角反射光栅与指示光栅的作用形成莫尔条纹后入射至光电探测器;
光电探测器,用于接收经过指示光栅形成的莫尔条纹,并将光信号转换为电信号后发送至处理器;
处理器,用于接收光电探测器发送的电信号,根据光电探测器发送的电信号计算直角反射光栅与读数头的相对位移量。


7.根据权利要求6所述的一种新型光栅传感器,其特征在于:所述直角反射镜组包括N组第二反射结构,每组所述第二反射结构包括两个相互垂直的反射面。


8.根据权利要求7所述的一种新型光栅传感器,其特征在于:所述直角反射光栅包括M组第一反射结构,其中M小于等于N-1,每组所述第一反射结构包括两个相互垂直的平面反射面,其中最后一组第一反射结构的最后一个平面反射面上设置有反射光栅。


9.一种新型光栅传感器的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤S1:设置读数头;使得读数头能测量直角反射光栅反射的激光束;
步骤S2:开启激光源,激光源发射激光束至直角反射光栅的第一组第一反射结构的平面反射面中,该平面反射面将激光束反射至所述第一组第一反射结构的反射光栅中,该反...

【专利技术属性】
技术研发人员:张白
申请(专利权)人:北方民族大学
类型:发明
国别省市:宁夏;64

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