[发明专利]一种用于微小推力测量的高分辨率角位移测量装置及其方法

权利要求书

1.一种用于微小推力测量的高分辨率角位移测量装置，其特征在于，包括激光位移传感器、用于安装并调整激光传感器高度和水平位置的支架、阿基米德测量块、采集并记录激光传感器输出信号的数据采集仪。

激光位移传感器通过螺钉固定于支架上，通过支架调节其与阿基米德测量块保持同一高度，其激光发射端对准阿基米德测量块圆心；阿基米德测量块通过高精度线切割加工而成，中心有螺纹孔，通过螺钉与被测目标同轴固定连接，测量时随被测目标同步转动；数据采集仪与计算机连接，可以采集并记录激光位移传感器输出的模拟信号电压。

2.如权利要求1所述的一种用于微小推力测量的高分辨率角位移测量装置，其特征在于，阿基米德测量块的外径随方位角呈线性增加，其外径R和角度θ满足如下数学关系：

R＝72+(1/5)×θ (0≤θ≤360°)

3.一种用于微小推力测量的高分辨率角位移测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)激光位移传感器发射测量光测量其与阿基米德测量块侧表面之间的距离；

(2)数据采集仪采集并记录激光位移传感器输出的模拟信号电压；

(3)根据模拟信号电压的变化量解算阿基米德测量块的角位移变化量。

4.如权利要求3所述的一种用于微小推力测量的高分辨率角位移测量装置方法，其特征在于，利用特殊设计的阿基米德测量块，将被测目标的角位移变化转化为激光位移传感器和阿基米德测量块侧表面之间的距离变化，测量分辨可达0.01°。