[发明专利]光路一致式位移传感器及其测量方法

权利要求书

1.一种光路一致式位移传感器，其特征在于，包括：

三角波反射镜，包括第一反射面和第二反射面；

激光束一，入射至三角波反射镜的第一反射面；

反射镜一，用于接收激光束一被三角波反射镜的第一反射面反射的激光束，且使该激光束在激光束一入射至同一个第一反射面的测量过程中，沿同一路径反射至三角波反射镜的第二反射面；

光电探测器一，用于接收反射镜一反射至三角波反射镜的第二反射面后经第二反射面反射的激光束，并测量其入射位置；

处理系统，用于根据光电探测器一接收到的激光束一的入射位置变化量计算出被测物体的位移变化值。

2.根据权利要求1所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，反射镜一平行于第一反射面，同时平行于第二反射面，激光束一与第一反射面的锐角夹角等于两倍第一反射面与水平面的夹角。

3.根据权利要求2所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，所述三角波反射镜的第一反射面和第二反射面分别与水平面的夹角为150度，激光束一入射至第一反射面的入射角为30度。

4.根据权利要求1所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，激光束一由激光源一发射得到。

5.根据权利要求4所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，还包括壳体，激光源一、反射镜一和光电探测器一均固定设置于壳体内，组成读数头。

6.根据权利要求1-3任一所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，还包括：

激光束二，入射至三角波反射镜的第一反射面，且激光束一与激光束二在第一反射面的初始入射点位置不同；

反射镜二，用于接收激光束二被三角波反射镜的第一反射面反射的激光束，且使该激光束在激光束二入射至同一个第一反射面的测量过程中，沿同一路径反射至三角波反射镜的第二反射面；

光电探测器二，用于接收反射镜二反射至三角波反射镜的第二反射面后经第二反射面反射的激光束，并测量其入射位置；

所述处理系统具体用于，根据所述光电探测器一上所接收到的激光束一的入射位置变化量或所述光电探测器二上所接收到的激光束二的入射位置变化量，处理得到被测物体的位移变化值。

7.根据权利要求6所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，还包括壳体，所述激光束一、激光束二分别通过激光源一和激光源二发射得到，激光源一、激光源二、反射镜一、反射镜二、光电探测器一和光电探测器二均固定设置于壳体内，组成读数头；或者，还包括两个壳体，激光束一和激光束二分别由激光源一和激光源二发射得到，激光源一、反射镜一和光电探测器一均固定设置于一个壳体内，组成一个读数头，激光源二、反射镜二和光电探测器二均固定设置于另一个壳体内，组成另一个读数头。。

8.根据权利要求6所述的光路一致式位移传感器，其特征在于，激光束一和激光束二均入射至三角波反射镜的同一个第一反射面，或者，激光束一和激光束二分别入射至三角波反射镜的两个不同的第一反射面。

9.权利要求1-5任一所述的光路一致式位移传感器的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

将被测物体固定在三角波反射镜或读数头上；

调整激光束一、三角波反射镜、光电探测器一、反射镜一的位置关系，使得反射镜一接收到激光束一被三角波反射镜的第一反射面反射的激光束，且该激光束在激光束一入射至同一个第一反射面的测量过程中，沿同一路径反射至三角波反射镜的第二反射面，且光电探测器一能够接收到三角波反射镜的第二反射面反射的激光束；

发射激光束一，所述激光束一先后经过所述三角波反射镜的第一反射面、反射镜一、第二反射面后,被光电探测器一探测到反射激光束的初始位置；

被测物体位移，在位移过程中，光电探测器一检测激光束一的位置的变化，直到被测物体停止位移；

处理系统通过对光电探测器一检测到的位置变化进行处理，获得被测物体的位移值。

10.权利要求6-8任一所述的光路一致式位移传感器的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

将被测物体固定在三角波反射镜或读数头上；

调整激光束一、三角波反射镜、光电探测器一、反射镜一的位置关系，使得反射镜一接收到激光束一被三角波反射镜的第一反射面反射的激光束，且该激光束在激光束一入射至同一个第一反射面的测量过程中，沿同一路径反射至三角波反射镜的第二反射面，且光电探测器一能够接收到三角波反射镜的第二反射面反射的激光束；调整激光束二、三角波反射镜、光电探测器二、反射镜二的位置关系，使得反射镜二接收到激光束二被三角波反射镜的第一反射面反射的激光束，且该激光束在激光束二入射至同一个第一反射面的测量过程中，沿同一路径反射至三角波反射镜的第二反射面，且光电探测器二能够接收到三角波反射镜的第二反射面反射的激光束；

发射激光束一，所述激光束一先后经过所述三角波反射镜的第一反射面、反射镜一、第二反射面后,被光电探测器一探测到反射激光束的初始位置；或者，发射激光束二，所述激光束二先后经过所述三角波反射镜的第一反射面、反射镜二、第二反射面后,被光电探测器二探测到反射激光束的初始位置；

被测物体位移，在位移过程中，光电探测器一检测激光束一的位置的变化，或者光电探测器二检测激光束二的位置的变化，直到被测物体停止位移；

处理系统通过对光电探测器一或者光电探测器二检测到的位置变化进行处理，获得被测物体的位移值。