[实用新型]一种位移传感器

说明书

本实用新型实施例涉及光学测量技术领域，公开了一种位移传感器，包括：色散镜头、分光光纤耦合器和光谱仪，其中，色散镜头的一端用于接收白光，白光沿该色散镜头的光轴输出，色散镜头的另一端用于输出不同波长的单色光，且不同波长的单色光聚焦在不同聚焦面上，分光光纤耦合器的第一分光端用于接收白光，合光端的光纤端面设于色散镜头的输入点上，光谱仪与分光光纤耦合器的第二分光端连接，且用于接收从色散镜头回返的单色光，本实用新型实施例提供的位移传感器能够让白光发生色散现象，输出不同波长的单色光，且通过光谱仪检测通过色散镜头回返的单色光的波长，从而确定被测物体的位移信息，实现位移检测。

技术领域

本实用新型实施例涉及光学测量技术领域，特别涉及一种位移传感器。

背景技术

随着互联网与人工智能的发展，市场上催生了各种智能化产品，这些产品的生产制造需要自动化设备提供尺寸信息，以保证产品性能与一致性。位移传感是获取尺寸信息的一种方法，位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，其作用是把各种被测物理量转换为电量，其包括接触式的和非接触式的位移传感器，现有的非接触式位移传感器主要采用激光和白光两种光源形式。

在实现本实用新型实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：激光由于具备高亮度、高准直性等特点在测量粗糙表面和光滑平面有其优势，但是目前随着被测物体的外观越来越复杂，尤其是为了外观美观，表面轮廓大曲率弯曲并且光滑，如果使用激光照射，光线将会被弯曲并且光滑的表面反射远离感光器件，导致丢失数据。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的目的是提供一种采用白光检测被测物体的位移信息的位移传感器。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，本实用新型实施例中提供了一种位移传感器，包括：

色散镜头，其一端用于接收白光，所述白光沿所述色散镜头的光轴输出，其另一端配置为用于输出不同波长的单色光，且所述不同波长的单色光聚焦在不同聚焦面上；

分光光纤耦合器，其第一分光端用于接收所述白光，其合光端的光纤端面设于所述色散镜头的输入点上，用于将所述白光输入至所述色散镜头；

光谱仪，其与所述分光光纤耦合器的第二分光端连接，用于接收从色散镜头回返的单色光。

在一些实施例中，所述位移传感器还包括：

控制器，其与所述光谱仪连接，用于根据所述光谱仪检测到的单色光的波长信息确定被测物体的位移信息。

在一些实施例中，所述位移传感器还包括：

白光光源，用于产生并输出所述白光，其与所述分光光纤耦合器的第一分光端连接，为所述色散镜头提供所述白光。

在一些实施例中，所述白光光源为能够输出白光的发光二极管 (LED)。

在一些实施例中，所述色散镜头包括：

扩束透镜组，其设于所述分光光纤耦合器的合光端的出光方向上；

光束压缩镜组，其设于所述扩束透镜组的出光方向上；

二次扩束透镜组，其设于所述光束压缩镜组的出光方向上；

汇聚透镜组，其设于所述二次扩束透镜组的出光方向上。

在一些实施例中，所述扩束透镜组和所述二次扩束透镜组为负透镜组，所述光束压缩镜组和所述汇聚透镜组为正透镜组。

在一些实施例中，所述扩束透镜组采用低折射率低色散的冕牌玻璃透镜；

在一些实施例中，所述光束压缩镜组采用高折射率低色散的镧系玻璃透镜。