[发明专利]一种激光三角位移传感器及其非线性误差的修正方法

摘要

本发明公开了一种激光三角位移传感器及其非线性误差的修正方法，属于光电测量技术领域、包括半导体激光器、聚焦透镜组、接收透镜组、光电探测器和信号处理电路，半导体激光器和聚焦透镜组共轴，与被测目标依次排列，共同组成发射端，接收透镜组和光电探测器依次排列，信号处理电路和光电探测器相连，用于对光电探测器接收的电信号进行处理并得到被测物体的位移。本发明中的激光三角位移传感器具有非常高的位移测量精度，不仅能对普通散射物体的位移进行测量，而且能够测量镜面反射物体的位移，同时，本发明在接收透镜组中，对透镜使用了倾斜或偏心的处理，从原理上修正了其非线性误差，为改善其分辨率的不均匀问题提供了一个经济有效的方法。

主权项

一种激光三角位移传感器，包括半导体激光器(1)、发射透镜组、接收透镜组、光电探测器(15)和信号处理电路；所述半导体激光器(1)与发射透镜组以共轴方式依次排列，位于被测物体的前端，形成发射端；所述接收透镜组、光电探测器(15)设置于反射端，反射端与发射端处于同一平面内，且信号处理电路与光电探测器(15)相连，其特征在于，所述半导体激光器(1)发射的激光束经过发射透镜组聚焦后，斜射入被测物体的三个位置A0、B0和C0(5，6，7)，且位置A0、B0和C0(5，6，7)反射和散射的光线经过接收透镜组接收后，照射在光电探测器(15)上相对应的光斑位置A1、B1和C1(16，17，18)；所述接收透镜组包括由滤光片B(8)、反光镜(10)和若干片球面或者非球面透镜呈非轴对称依次排列；所述发射透镜组的主光轴aaˊ、接收透镜组的主光轴baˊ分别与被测物体相交，其夹角α＝αˊ；所述接收透镜组中的若干片球面或者非球面的透镜相对于主光轴baˊ倾斜或者偏心设置。