[发明专利]偏振光直线位移检测方法和传感器

权利要求书

1.一种偏振光直线位移检测方法，其特征是：将被测量的直线位移X，通过机械转换机构[1]，转换为与之具有函数关系的角位移θ，此角位移θ在偏振光检测系统[2]中则构成了偏振光之起偏器与检偏器透光轴间的夹角，根据光学上的马吕斯定律，角位移θ与透过检偏器的光强I之间具有确定的关系即I＝I_ocos²θ，其中I_o为光源强度，通过光电变换电路[3]接收光强I得到电信号V_i，它也是角位移θ与直线位移x的函数，将电信号V_i经过电子线路[4]的处理，最终得到一个与直线位移X成正比的输出电信号V_o。

2.根据权利要求1所述的偏振光直线位移检测方法，其特征是：在机械转换机构[1]中预先设置一个角位移θ与直线位移X之间的非线性函数关系，对偏振光检测系统的非线性实行预校正，从而得到直线位移X与光强I之间的线性输入输出关系。

3.根据权利要求1所述的偏振光直线位移检测方法的传感器，其特征是它包括：

1).机械转换机构[1]：包括装在支架上的位移连杆[5]，两根等长的连杆[6]、[8]，弹簧[7]，半径为R的主动轮[9]，半径为2R的从动轮[10]；位移连杆[5]的一端与一根连杆[6]的一端在o″点相互铰接，一根连杆[6]的另一端与另一根连杆[8]的一端在o′点相互铰接，另一根连杆[8]的另一端与半径为R的主动轮[9]在圆心o点相互铰接，两根等长的连杆[6]、[8]间装有弹簧[7]，两根等长的连杆的相互铰接点o′和位移连杆[5]与一根连杆[6]的相互铰接点o″能随位移连杆[5]的移动而移动，半径为R的主动轮[9]与半径为2R的从动轮[10]相啮合，主动轮[9]能带动从动轮[10]转动；

2).偏振光检测系统[2]：包括发光元件[11]，起偏器[P₁]，检偏器[P₂]；起偏器[P₁]的一侧装有发光元件[11]，起偏器[P₁]和检偏器[P₂]与从动轮[10]同轴安装，检偏器[P₂]一侧装有光电转换电路[3]；

3).光电转换电路[3]：包括装在检偏器[P₂]另一侧的光电元件[D_g]；

4).电子线路[4]：包括电阻R₁、R₂、R₃、R_i、R_f，运算放大器[A_m]；光电元件[D_g]的两输出端并联电阻R_i后分别经电阻R₂、R₃接运算放大器[A_m]的两输入端，参考电压信号V₃串联电阻R₁、R_f后接运算放大器[A_m]的输出端，电阻R_o1、R_f间接运算放大器[A_m]的一输入端，电阻R_i、R₃的公共端接地。