[发明专利]一种光学位移检测传感器组件

说明书

本发明公开了一种光学位移检测传感器组件，其包括光学检测传感器和反光镜，光学检测传感器包括激光发生器，激光发生器外依次分布有内圆周和外圆周；内圆周和外圆周上分别设置有若干内圈光敏二极管和外圈光敏二极管；反光镜包括直反光面，直反光面的四周均设置有倾斜的斜反光面，斜反光面与直反光面形成下凹结构。本方案用于对平面的位移情况进行检测，检测时将反光镜安装在待检测的平面上，将光学检测传感器正对的安装在反光镜对侧，激光发生器向反光镜发射光源，光源通过反射镜向内圈光敏二极管和外圈光敏二极管反射光来判定待检测平面的移动方向，并通过输出电压差计算位移量。

技术领域

本发明涉及光学位移检测技术领域，具体涉及一种光学位移检测传感器组件。

背景技术

光学位移传感器的工作原理是由激光发生器发射激光，经过附着于待检测面的反射镜反射，由在同侧的光敏二极管将会接收反射后的激光。由于发射光为高斯光斑，其特点为光斑中心光强度最大，沿径向光强逐渐减小。当待检测面与激光发生器距离发生变化时，光敏二极管接收到光强的区域面积以及强度均会发生变化，此时其输出会随其接收光的强度变化而变化，通过检测光敏二极管的输出，可以通过计算得到激光发生器与反射面之间的距离。

当检测面与传感器平面不平行时，光敏二极管接收到光强的强度将会受到偏转的影响；并且现有的光学位移传感器之间检测待检测平面的垂直位移，不能检测待检测面的平行位移。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种检测精度高的光学位移检测传感器组件。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种光学位移检测传感器组件，其包括光学检测传感器和反光镜，光学检测传感器包括激光发生器，激光发生器外依次分布有内圆周和外圆周；内圆周和外圆周上分别设置有若干内圈光敏二极管和外圈光敏二极管；反光镜包括直反光面，直反光面的四周均设置有倾斜的斜反光面，斜反光面与直反光面形成下凹结构。

进一步地，直反光面的中央设置有遮光区。

进一步地，斜反光面的倾斜角：

其中，l₀为外圆周的半径，d为起始检测距离，θ为激光发生器的发散角。

进一步地，内圆周和外圆周上分别设置有四个成十字分布的内圈光敏二极管和外圈光敏二极管。

进一步地，内圆周的半径为350um，外圆周的半径为700um。

进一步地，直反光面的半径：

其中，l_i为内圆周的半径，r为内圈光敏二极管的感光半径。

本发明的有益效果为：本方案用于对平面的位移情况进行检测，检测时将反光镜安装在待检测的平面上，将光学检测传感器正对的安装在反光镜对侧，激光发生器向反光镜发射光源，光源通过反射镜向内圈光敏二极管和外圈光敏二极管反射光，并且内圈光敏二极管和外圈光敏二极管将检测到的光强度转化成电压，通过比较外圈光敏二极管和内圈光敏二极管之间的电压差，来判定待检测平面的移动方向，并通过电压差计算位移量。

内圆周上的内圈光敏二极管的输出在检测距离较近时线性度高，外圆周上的外圈光敏二极管的输出在检测距离较远时线性度高，因此检测大量程位移时，可以将量程分成两个部分，内圈光敏二极管检测近距离的待检测面，外圈光敏二极管检测远距离的待检测面，通过过综合利用内、外圈的光敏二极管，在保证检测精度的前提下增加传感器的量程。