[实用新型]一种直射式激光三角位移传感器

说明书

本实用新型公开了一种直射式激光三角位移传感器，包括半导体激光器、发射透镜组、接收透镜组和光电探测器，半导体激光器和发射透镜组共轴依次排列在被测物体的前端，形成发射端；接收透镜组和光电探测器与接收端共面并形成接收端；半导体激光器的激光经过发射透镜组的准直聚焦，照射在被测物体上的三个位置A₀、B₀和C₀，被测物体与发射端的光轴垂直；被测物体在位置A₀、B₀和C₀上的反射光线经过倾斜和偏心设置的接收透镜组后在光电探测器上形成相对应的光斑位置A₁、B₁和C₁。本专利的直射式激光三角位移传感器，实现了高精度的微小位移测量，其光斑很小，直径约为30μm，性能稳定且成本低，实现了对物体表面微小细节的测量。

技术领域

本实用新型涉及一种激光三角位移传感器，特别涉及一种直射式激光三角位移传感器，属于光电测量技术领域。

背景技术

因基于激光三角测距原理的位移传感器具有非接触、高精度、高可靠性等优势被广泛的应用。目前，现有的激光三角测量装置或者方法都采用了垂直照射物体，从侧面接收的形式进行测量，对表面散射特性良好的物体的位移可以精准测量，但是对镜面发射很强的物体的位移并不能精准的测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种直射式激光三角位移传感器，该传感器可以进行高精度的微小位移测量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于，一种直射式激光三角位移传感器，包括半导体激光器、发射透镜组、接收透镜组和光电探测器，所述半导体激光器和发射透镜组共轴依次排列在被测物体的前端，形成发射端；所述接收透镜组和光电探测器与接收端共面并形成接收端；所述半导体激光器的激光经过发射透镜组的准直聚焦，照射在被测物体上的三个位置A₀、B₀和C₀，被测物体与发射端的光轴垂直，即单点直射式；被测物体在位置A₀、B₀和C₀上的反射光线经过倾斜和偏心设置的接收透镜组后在光电探测器上形成相对应的光斑位置A₁、B₁和C₁。

作为优选，所述发射端产生点激光，所述接收端接收点激光。

作为优选，所述接收透镜组相对于光电探测器光轴c做倾斜或者偏心设置。

作为优选，所述发射透镜组和接收透镜组均由若干共轴设置的透镜构成。

作为优选，所述光电探测器为线阵感光元件或者面阵感光元件，在本专利中优选高分辨率的线阵感光元件，其体积小、重量轻而且性能好。

作为优选，所述信号处理电路包括FPGA/CPLD处理器、信号调理单元、模拟数字转换单元、串/并转换传输单元；所述信号调理单元与光电探测器连接以接收光电探测器的电信号，其输出端与模拟数字转换单元连接用以输出数字信号，FPGA/CPLD处理器用于对上述信号进行处理并得到被测物体的位移。

本实用新型的有益效果：本专利的直射式激光三角位移传感器，实现了高精度的微小位移测量，发射部分相当于激光聚焦系统，其光斑很小，直径约为30μm，性能稳定且成本低，实现了对物体表面微小细节的测量。本专利中的光学系统的设计余量大，产品系列化和感光元件的兼容性更好；且不用增加任何成本，只需调整光学系统的接收镜筒位置，将其做倾斜或者偏心摆放就能改善直射式激光位移传感器的光电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型的发射端的左视图；