【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及角位移测量，更具体地，涉及一种可变量程的高分辨率角位移测量装置及方法。
技术介绍
1、角位移测量技术是几何量测量技术的一个重要组成部分，在社会发展、生产建设中具有广泛应用和重要作用。现代测角方法种类繁多，所采用的原理、精度、分辨率、体积等也各不相同，按照其工作原理可分为电学方法、光栅方法、光电编码器、光学方法和电磁方法等五大类。目前，科研领域存在的高分辨率测角方法主要分为光电编码器、自准直仪和激光干涉法。
2、光电自准直仪利用光学自准直原理，将角位移测量转化为定位光斑位置变化的测量。该方法通常工作量程为mrad量级，但受限于面阵图像传感器的性能和光斑定位算法，角位移测量分辨率很难优于10nrad量级。激光干涉法的原理为干涉效应，根据光路结构可主要分为外差干涉仪、零差干涉仪。华盛顿大学研究团队采用一种新型的激光干涉测角方法，将角位移测量转化为两光斑干涉后叠加光斑中心的位移量测量。该方法的角位移测量分辨率优于但受限于干涉原理导致两光斑距离不能太大，量程小于自准直仪，且低频噪声不够理想，同时只能测量目标镜的水平轴扭转
【技术保护点】
1.一种可变量程的高分辨率角位移测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可变量程的高分辨率角位移测量装置，其特征在于，当待测角度较小时，两光束打在面阵图像传感器(16)上的两个光斑叠加干涉；当待测角度较大时，两光束打在面阵图像传感器(16)上的两个光斑分离。
3.一种可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的角位移测量装置，包括：
4.根据权利要求3所述的可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，通过改变非目标反射镜的俯仰角或加入相位补偿器来改变顺时针和逆时针两光束的光程差，进而改变干涉...
【技术特征摘要】
1.一种可变量程的高分辨率角位移测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可变量程的高分辨率角位移测量装置，其特征在于，当待测角度较小时，两光束打在面阵图像传感器(16)上的两个光斑叠加干涉；当待测角度较大时，两光束打在面阵图像传感器(16)上的两个光斑分离。
3.一种可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的角位移测量装置，包括：
4.根据权利要求3所述的可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，通过改变非目标反射镜的俯仰角或加入相位补偿器来改变顺时针和逆时针两光束的光程差，进而改变干涉时的相位差，确保面阵图像传感器(16)上的两光斑呈现微弱光强的近似相消干涉。
5.根据权利要求3所述的可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，待测角度较小时，设面阵图像传感器(16)上的两条光束的电矢量振幅分别为e10、e20，相位为频率ω1＝ω2，则在t时刻叠加区域内某一点p的场强分别为：
6.根据权利要求5所述的可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，当待测角度较大时，设此时顺时针和逆时针两光束从目标镜(15)到面阵图像传感器(16)的光程分别为l1和l2；此时：
7.根据权利要求6所述的可变量程的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，对于高分表模式，标定系数k越小，位移测量装置的分...
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