[发明专利]基于时间差的位移传感器及其测量方法

权利要求书

1.一种基于时间差的位移传感器，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；

光偏转器一，用于使三角波反射镜的第二反射面反射的激光束的入射角度在设定角度区间内匀速偏转；

光电探测器一和光电探测器二，都是用于在光偏转器一的一个偏转周期内，两次接收经光偏转器一偏转后的激光束；

处理系统，用于根据光电探测器一和光电探测器二分别接收到激光束的时间差及光偏转器一的偏转速度，计算出被测物体的位移变化值。

2.根据权利要求1所述的一种基于时间差的位移传感器，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所述的一种基于时间差的位移传感器，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所述的一种基于时间差的位移传感器，其特征在于，还包括壳体，激光束一由激光源一发射得到，激光源一、反射镜一、光电探测器一和光电探测器二均固定设置于壳体内，组成测头。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于时间差的位移传感器，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分别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；

光偏转器二，用于使三角波反射镜的第二反射面反射的激光束的入射角度在设定角度区间内匀速偏转；

光电探测器三和光电探测器四，用于在光偏转器二的一个偏转周期内，两次接收经光偏转器二偏转后的激光束；

所述处理系统具体用于，根据光电探测器一和光电探测器二分别接收到激光束的时间差及光偏转器一的偏转速度，计算出被测物体的位移变化值；或者，根据光电探测器三和光电探测器四分别接收到激光束的时间差及光偏转器二的偏转速度，计算出被测物体的位移变化值。

6.根据权利要求5所述的一种基于时间差的位移传感器，其特征在于，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。

7.根据权利要求5所述的一种基于时间差的位移传感器，其特征在于，还包括壳体，所述激光束一和激光束二分别通过激光源一、激光源二发射得到，激光源一、激光源二、反射镜一、反射镜二、光偏转器一、光偏转器二、光电探测器一、光电探测器二、光电探测器三、光电探测器四均固定设置于壳体内，组成测头。

8.根据权利要求5所述的一种基于时间差的位移传感器，其特征在于，还包括两个壳体，所述激光束一和激光束二分别通过激光源一、激光源二发射得到，激光源一、反射镜一、光偏转器一、光电探测器一和光电探测器二均固定设置于一个壳体内，组成一个测头，激光源二、反射镜二、光偏转器二、光电探测器三、光电探测器四均固定设置于另一个壳体内，组成另一个测头。