[发明专利]基于位置传感器的远距离位移测量系统

摘要

一种基于位置传感器的远距离位移测量系统，包括望远部分和信号处理部分，其中的物镜组和目镜组沿镜头焦距构成光轴，还包括第一立方棱镜、第二立方棱镜、激光发射器和PSD位移传感器，第一立方棱镜的入射面与第二立方棱镜的入射面垂直；第一立方棱镜的第一透射面和第二透射面，与第二立方棱镜的入射面和固定平面共轴，第二立方棱镜的入射面与第一立方棱镜的第二透射面相对；第二立方棱镜的第一透射面和第二透射面与光轴共轴，第二立方棱镜的第一透射面朝向目镜组，激光发射器的激光轴线与第一立方棱镜的入射面共轴线，PSD位移传感器受光面与第一立方棱镜的第一透射面相对。使得测量精度大幅提高，反馈信号不易受环境因素影响。

主权项

一种基于位置传感器的远距离位移测量系统，包括望远镜，其中的物镜组(16)和目镜组(17)沿镜头焦距构成光轴，其特征在于：还包括第一立方棱镜(11)、第二立方棱镜(12)、激光发射器(15)和PSD位移传感器(01)，第一立方棱镜(11)的入射面(11b)与第二立方棱镜(12)的入射面(12b)垂直；第一立方棱镜(11)的第一透射面(11a)和第二透射面(11c)，与第二立方棱镜(12)的入射面(12b)和固定平面共轴，第二立方棱镜(12)的入射面(12b)与第一立方棱镜(11)的第二透射面(11c)相对；第二立方棱镜(12)的第一透射面(12a)和第二透射面(12c)与光轴共轴，第二立方棱镜(12)的第一透射面(12a)朝向目镜组(17)，激光发射器(15)的激光轴线与第一立方棱镜(11)的入射面共轴线，PSD位移传感器(01)受光面与第一立方棱镜(11)的第一透射面(11a)相对；所述第一立方棱镜(11)的第一透射面和第二透射面外侧各设置一个滤光镜(13)，在滤光镜(13)与第二立方棱镜(12)之间设置一个透镜(14)，各滤光镜、透镜与第一立方棱镜(11)和第二立方棱镜(12)共轴线；所述PSD位移传感器(01)为两信号输出端，PSD位移传感器(01)的每一个信号输出端分别顺序连接一个信号采集电路(02)，一个信号滤波电路(03)和一个整流电路(04)，两个整流电路(04)的电流输出端分别连接差动放大电路(05)的一个信号输入端，差动放大电路(05)的信号输出端连接恒流源驱动电路(06)的信号输入端，恒流源驱动电路(06)的信号输出端连接长距离信号电缆的一端，其中：信号采集电路(02)，用于采集一个信号输出端的μA弱信号，过滤高频谐波成分，将弱信号放大为mA信号；信号滤波电路(03)，用于屏蔽中频谐波成分，获得低频频段的位移变化电压信号；整流电路(04)，用于将位移变化电压信号转换为位移变化的直流电压信号；差动放大电路(05)，用于对接入的两路差模信号进行放大，修正信号误差，形成精确的位移电压信号；恒流源驱动电路(06)，用于将输入的位移电压信号转为相应变化的电压信号控制的克服传输阻抗的稳定输出信号源。