[发明专利]一种光臂放大式高精度角度传感器及测量方法

权利要求书

1.一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，包括：

激光源一(1)，用于发射激光束；

反射部件(5)，所述反射部件(5)用于安装被测物体，所述反射部件(5)可旋转并且设有至少一个反射面(6)，所述反射面(6)用于将所述激光源一(1)发射的激光束进行反射；

光电探测器一(7)，用于接收所述反射部件(5)的反射面(6)反射后的激光束，所述光电探测器(7)为一维光电探测器或二维光电探测器；

处理系统，将光电探测器一(7)所接收到的激光束位置变化值换算成所述反射部件(5)的旋转角度值。

2.根据权利要求1所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，所述反射部件(5)的反射面(6)为反射平面。

3.根据权利要求1所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，所述反射部件(5)设有便于安装被测物体的安装孔(11)。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，所述反射部件(5)上设有至少两个所述反射面(6)。

5.根据权利要求4所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，所述反射部件(5)为正多边形立柱，所述正多边形立柱的每个侧面为所述反射面(6)。

6.根据权利要求4所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，还包括光电探测器二(8)、分光镜和至少一个反光镜(9)，所述分光镜(10)位于所述激光源一(1)和所述反射部件(5)之间；所述分光镜(10)将入射光束反射到所述反光镜(9)，所述反光镜(9)将光束反射到所述反射部件(5)的其他反射面(6)，该反射面(6)反射的光束被所述光电探测器二(8)接收。

7.根据权利要求4所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，还包括激光源二(2)和光电探测器二(8)，所述激光源二(2)的入射光束入射到所述反射部件(5)上的其他反射面(6)，该反射面(6)反射的光束被所述光电探测器二(8)接收。

8.根据权利要求6或7所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，所述光电探测器二(8)与所述光电探测器一(7)相互平行设置。

9.一种光臂放大式高精度角度传感器的测量方法，包括如权利要求1-8任一所述的一种光臂放大式高精度角度传感器，其特征在于，其测量方法包括如下步骤：

步骤一、将所述反射部件(5)安装在待测物体上；

步骤二、调整激光源一(1)、反射部件(5)、光电探测器一(7)的位置关系，使其相互适配，将光电探测器一(7)与处理系统通信连接；

步骤三、启动激光源一(1)，所述激光源一(1)发射的激光束一(3)经过所述反射部件(5)的反射面(6)反射后，所述光电探测器一(7)检测到该反射光束的位置；

步骤四、待测物体旋转，在旋转过程中，激光源一(1)一直发射激光束一(3)，该激光束一(3)经过一直旋转的反射面(6)反射后，所述光电探测器一(7)检测到该反射光束的反射位置的变化，直到停止角度测量；

步骤五、处理系统通过对所述步骤三、步骤四中所述光电探测器一(7)所检测到的激光束一(3)的反射激光束的位置变化，处理得到所述待测物体的旋转角度。

10.根据权利要求9所述的一种光臂放大式高精度角度传感器的测量方法，其特征在于，还包括步骤六：经过所述反光镜(9)、分光镜(10)反射出的激光束二(4)，或者通过激光源二(2)发射出的激光束二(4)，采用所述步骤一至步骤五的方法，入射到所述反射部件(5)被反射后，所述光电探测器二(8)所检测到激光束二(4)的反射位置变化，得到该待测物体的另一个旋转角度，与所述步骤五中的旋转角度求平均值，作为该待测物体的旋转角度。