[发明专利]一种棱锥式连续角度测量传感器及其测量方法有效

专利信息
申请号: 202010187074.6 申请日: 2020-03-17
公开(公告)号: CN111256623B 公开(公告)日: 2022-02-08
发明(设计)人: 张白;康学亮;高洋 申请(专利权)人: 北方民族大学
主分类号: G01B11/26 分类号: G01B11/26
代理公司: 北京市领专知识产权代理有限公司 11590 代理人: 王莹莹
地址: 750030 宁夏回族*** 国省代码: 宁夏;64
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摘要:
搜索关键词: 一种 棱锥 连续 角度 测量 传感器 及其 测量方法
【权利要求书】:

1.一种棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,包括:

光源,用于发射出光束;

正棱锥体,所述正棱锥体用于同被测物体相连接,且可随被测物体一起旋转,正棱锥体的锥面用于反射所述光源发射的光束,所述光源发射的光束入射至正棱锥体的锥点;

光电探测器,用于在光束反射至同一个光电探测器的测量过程中,接收经正棱锥体的锥面反射的光束,并显示其入射位置;光电探测器为至少两个,且至少两个光电探测器错开设置,使得在测量过程中至少有一个光电探测器能够接收到光束;

处理系统,用于根据所述光电探测器上所接收到的光束的入射位置变化值,处理得到被测物体的旋转角度值。

2.根据权利要求1所述棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,所述正棱锥体的每个锥面的倾角为45°。

3.根据权利要求2所述的棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,所述光源发射出的光束垂直于正棱锥体的底面。

4.根据权利要求1所述的棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,所述光源发射出的光束经整形分束器整形后入射至正棱锥体的锥面。

5.根据权利要求4所述的棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,所述光源发射出的光束经整形分束器整形为环形光束,环形光束的圆心与正棱锥体的锥点重合。

6.根据权利要求1所述的棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,从正棱锥体的锥面反射的光束经反光镜反射后再入射至光电探测器。

7.根据权利要求1所述的棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,从正棱锥体的锥面反射的光束经双自由曲面透镜透射至光电探测器。

8.根据权利要求1所述的棱锥式连续角度测量传感器,其特征在于,所述光源为激光器。

9.根据权利要求2-8任一所述的棱锥式连续角度测量传感器的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

将正棱锥体与被测物体同轴连接,使得正棱锥体可随被测物体的旋转而同步转动;

调整光源、至少两个光电探测器的位置关系,使得在测量过程中至少有一个光电探测器可以接收到从正棱锥体的锥面反射的光束;

激发光源发射出光束,所述光束经过所述正棱锥体的锥面反射出去,所述光电探测器记录入射光束的初始位置;

被测物体旋转,在旋转过程中,所述光电探测器记录入射光束的入射位置的变化,直到被测物体旋转停止;

处理系统通过所述光电探测器上所接收到的光束的入射位置变化值处理得到被测物体的旋转角度值。

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