一种直角反射镜式角度测量传感器的制作方法

本发明涉及精密仪器，尤其涉及一种直角反射镜式角度测量传感器。

背景技术：

1、角度测量传感器是用于测量角度变化的仪器，在航空航天、工业自动化、机械设备控制和车辆导航等很多领域都有广泛应用，通过测量角度变化为控制系统提供反馈，从而实现精准控制与导航。

2、光臂放大式角度传感器一般包括光源、反射部件和光信号接收部件，通常光源和光信号接收部件的位置不动，而反射部件跟随被测物体同步转动，光源发出的光信号经过反射部件的反射后，被光信号接收部件所接收，通过光信号分别在转动前和转动后两次入射至光信号接收部件的位置变化来确定转动角度，实现被测物体的转动角度测量。该传感器结构简单，但也存在一定缺陷，例如反射部件跟随被测物体旋转的过程中，会导致反射光在光电探测器的入射角发生变化，由于不同激光入射角影响光电探测器的检测精度，因此随着入射角的增大导致测量误差增大，继而影响角度测量精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于改善现有技术中光电探测器的激光入射角在测量过程中不断变换造成角度测量精度还有待提高的问题，提出一种新的角度测量传感器，以提高测量准确度，且结构简单。

2、为了实现本发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种直角反射镜式角度测量传感器，包括光源、光信号接收部件和可跟随被测物体同步旋转的反射部件，所述反射部件提供连续等角度分布的若干组反射面，每组反射面包括第一反射面和第二反射面，且所述第一反射面与所述第二反射面之间的夹角为90°，在测量量程内，所述光源发出的光信号入射至所述第一反射面，经第一反射面反射至所述第二反射面，经第二反射面反射后入射至所述光信号接收部件。

4、进一步优化的方案中，所述第一反射面和第二反射面为至少四组，且构成首尾相接的环状结构。

5、上述方案中，反射部件为环状结构，可以确保激光在旋转测量过程中垂直入射至光电传感器，保障测量精度，同时在测量过程中可以确保反射激光在任何情况下均与入射激光平行，其最大范围为第一反射面与第二反射面之间的顶点宽度的两倍。

6、进一步优化的方案中，所述第一反射面和第二反射面均设置有反射膜。

7、上述方案中，通过设置反射膜，可以进一步增强反射效果，减少光信号损失。

8、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

9、1)本发明通过将反射部件的反射面设置为直角面，这样可以使得经反射后入射到光电探测器的光信号的入射角在旋转前后不会发生变化，即旋转前后为平行光，入射至光电探测器的测量激光入射角度一致，保障了测量精度；

10、2)根据几何光学关系，直角顶点偏移误差的计算简单，因此便于进行补偿，继而可以提高测量精度；

11、3)根据几何关系，直角顶点偏移量进一步增大了角度变量对应的位移变化量，提高了角度测量精度；

12、4)由于反射光与入射光平行，因此反射光的范围限制为两个反射面顶点之间距离的两倍，且激光入射至反射面顶点时也不会产生发散激光而影响其他测头的测量，因此方便于布设多个测头，继而可以提高整体的测量准确度。

技术特征：

1.一种直角反射镜式角度测量传感器，包括光源、光信号接收部件和可跟随被测物体同步旋转的反射部件，其特征在于，所述反射部件提供连续等角度分布的若干组反射面，每组反射面包括第一反射面和第二反射面，且所述第一反射面与所述第二反射面之间的夹角为90°，在测量量程内，所述光源发出的光信号入射至所述第一反射面，经第一反射面反射至所述第二反射面，经第二反射面反射后入射至所述光信号接收部件。

2.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述第一反射面和第二反射面为至少四组，且构成首尾相接的环状结构。

3.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述第一反射面和第二反射面均设置有反射膜。

4.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述光信号接收部件为光电探测器。

5.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述光源为激光器。

6.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述反射部件由抛光金属材料制作而成。

7.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述反射部件设置有用于与被测物体连接的连接部。

8.根据权利要求1所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述光源、光信号接收部件封装组合为测头。

9.根据权利要求8所述的一种直角反射镜式角度测量传感器，其特征在于，所述测头为多个，且多个测头错位布置。

技术总结本发明公开了一种直角反射镜式角度测量传感器，包括光源、光信号接收部件和可跟随被测物体同步旋转的反射部件，所述反射部件提供若干组第一反射面和第二反射面，且所述第一反射面与所述第二反射面之间的夹角为90°，在测量量程内，所述光源发出的光信号入射至所述第一反射面，经第一反射面反射至所述第二反射面，经第二反射面反射后入射至所述光信号接收部件。本发明可以使得经反射的光信号在光信号接收部件的入射角度不发生变化，继而保障角度测量精度。技术研发人员：王晓峰受保护的技术使用者：西安深海电力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23