[发明专利]一种新型小量程超高精度位移传感器及测量方法

权利要求书

1.一种新型小量程超高精度位移传感器，其特征在于，包括激 光束(11)、两块反射镜、光电探测器(4)和处理系统，两块所述反射镜 平行设置并且能够相对移动，所述激光束(11)与光电探测器(4)相对设 置在两块所述反射镜两端，所述激光束(11)入射到其中一块所述反射 镜上，经过两块所述反射镜交替反射后，出射到所述光电探测器(4) 上被感应，所述处理系统用于处理所述光电探测器(4)接收到所述激 光束(11)的位置。

2.根据权利要求1所述的一种新型小量程超高精度位移传感器， 其特征在于，两块反射镜分别是固定反射镜(2)和移动反射镜(3)，所 述移动反射镜(3)通过一刚性件连接被测物体(6)，移动所述被测物体 (6)，带动所述移动反射镜(3)，改变了所述激光束(11)的反射路径，所 述处理系统根据两条出射所述激光束(11)分别在所述光电探测器(4) 上两个感应位置的间距，得出所述被测物体(6)的位移。

3.根据权利要求2所述的一种新型小量程超高精度位移传感器， 其特征在于，还包括用于发射所述激光束(11)的激光源(1)。

4.根据权利要求3所述的一种新型小量程超高精度位移传感器， 其特征在于，还包括壳体，所述激光源(1)、固定反射镜(2)、移动反 射镜(3)和光电探测器(4)均位于所述壳体内，形成读数头(5)。

5.根据权利要求4所述的一种新型小量程超高精度位移传感器， 其特征在于，所述移动反射镜(3)连接至少一个连接件(31)，所述连接 件(31)为刚性件，所述连接件(31)伸出所述读数头(5)外部。

6.根据权利要求5所述的一种新型小量程超高精度位移传感器， 其特征在于，所述移动反射镜(3)连接三个所述连接件(31)。

7.根据权利要求3所述的一种新型小量程超高精度位移传感器， 其特征在于，所述激光源(1)、固定反射镜(2)、移动反射镜(3)和光电 探测器(4)的位置均可调。

8.一种新型小量程超高精度位移传感器的测量方法，包括如权 利要求2-7任一所述的新型位移传感器，其特征在于，其测量方法包 括以下步骤：

a、将被测物体(6)通过一刚性件连接于所述移动反射镜(3)；

b、发射一束激光束(11)，所述激光束(11)以一定角度入射在所述 固定反射镜(2)上，假设所述入射角为θ，所述激光束(11)经过所述固 定反射镜(2)和移动反射镜(3)的连续反射后照射到所述光电探测器(4) 上位置一(111)；

c、移动所述被测物体(6)，带动所述移动反射镜(3)，位移量值为 X，同时所述激光束(11)的反射路径变化，所述被测物体(6)停止移动 时，所述激光束(11)入射到所述光电探测器(4)上位置二(112)；

d、所述处理系统根据所述位置一(111)和位置二(112)的间距值Y， 处理得到所述被测物体(6)的所述位移量值X的值。

9.根据权利要求8所述的一种新型小量程超高精度位移传感器 的测量方法，其特征在于，在所述步骤b或者步骤c中，所述光电探 测器(4)的位置与长度可以通过所述激光束(11)的入射角θ计算获得， 使得所述激光束(11)在所述固定反射镜(2)边缘点的反射光入射在所 述光电探测器(4)测量范围内，得到所述位置一(111)或者所述位置二 (112)，直射光入射在所述光电探测器(4)测量范围外。

10.根据权利要求8所述的一种新型小量程超高精度位移传感器 的测量方法，其特征在于，当所述步骤c中的所述移动反射镜(3)位移 量值X保持固定值时，如果需要所述位置一(111)和位置二(112)的间 距值Y越大，将所述步骤b中的所述激光束(11)的入射角度θ调小或 者增加所述固定反射镜(2)与移动反射镜(3)的长度。