[发明专利]单任意角度相交平面镜内入射型角度传感测量装置及方法

摘要

本发明涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种单任意角度相交平面镜内入射型角度传感测量装置及方法，该装置包括多纵模激光器、传感单元、振动目标、滑动装置、分束器、光电探测器、信号预处理单元和信号处理单元；所述传感单元包括第一转盘、第二转盘、传动杆、相交平面镜。本装置结构简单、体积小、成本低，能够实现非接触实时高精度测量，传感单元为无源光学传感器,本身无需供电，并且测试装置光路为单光路，受环境干扰小且结构简单、调节光路方便。

主权项

1.一种基于多纵模自混合效应的角度传感测量装置，其特征在于：包括多纵模激光器、传感单元、振动目标、滑动装置、分束器、光电探测器、信号预处理单元和信号处理单元；所述传感单元包括第一转盘、第二转盘、传动杆、相交平面镜；所述第一转盘和第二转盘通过传动杆同步转动；所述传动杆两端端部分别连接有第一连接柱和第二连接柱，所述第一连接柱底部和第二连接柱底部分别通过轴承设于第一转盘和第二转盘上，所述传动杆平行于第一转盘圆心与第二转盘圆心的连接线；所述相交平面镜包括镜面相向的第一平面镜和第二平面镜，所述第一平面镜的一侧与第二平面镜的一侧相连且二者的连接边连接于第二连接柱上，所述第一平面镜和第二平面镜的镜面均背离传动杆，所述第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角的角平分线与传动杆位于同一直线上，所述第一平面镜镜面与第二平面镜镜面的夹角记为α，α的取值范围为：0°<α<180°；所述振动目标能够发生振动，且振动目标的振动面附着有反射结构，所述振动目标设于第二平面镜外侧且振动面与第一平面镜镜面的夹角等于所述振动目标底部固定于滑动装置上，通过调节滑动装置能够使振动目标沿入射到振动面的激光光束方向发生前后移动，且振动面与入射到振动面的激光光束在移动过程中始终保持垂直；所述多纵模激光器出射激光光束到第二平面镜上且激光光束与第二平面镜镜面的夹角为多纵模激光器出射激光光束与经过第二平面镜反射后的激光光束形成的夹角等于α，多纵模激光器出射激光光束与振动目标振动面的夹角等于所述分束器设于多纵模激光器与第二平面镜之间，用于将激光光束分束到光电探测器上；所述光电探测器用于将接收到的激光信号转化为电信号后发送到信号预处理单元；所述信号预处理单元用于对接收到的电信号进行预处理，所述预处理至少包括整形、放大、滤波；所述信号处理单元用于对预处理后的电信号进行分析处理，获得被测的第一转盘和第二转盘的转动角度。