傾斜傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于計(jì)量?jī)x器傾斜校正的傾斜傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的一種傾斜傳感器(如授權(quán)公告號(hào)為CN1721817B，授權(quán)公告日為2011.01.26)，傾斜傳感器包括用于光輻射的光源、具有用于使得由光源產(chǎn)生的光輻射通過(guò)的光學(xué)有效圖案的圖案載體、沿著輻射傳播方向設(shè)在該光學(xué)有效圖案的圖案載體下游的傾斜敏感元件、以及用于由光源產(chǎn)生且穿過(guò)所述光學(xué)有效圖案的圖案載體和傾斜敏感元件的輻射入射的線性陣列。所述傾斜傳感器中每個(gè)部件是在一個(gè)方向上線性分布的，而圖案載體與透鏡的距離以及透鏡與線性陣列的距離分別對(duì)應(yīng)于焦距的距離，這使得整個(gè)傾斜傳感器部件占用的空間較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種占用空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傾斜傳感器。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是:一種傾斜傳感器，包括能夠產(chǎn)生光束的光源、具有光學(xué)有效圖案且光束能夠通過(guò)的圖案載體、透鏡、傾斜敏感元件和線性陣列接收器。所述傾斜傳感器還包括平面反光鏡和分光棱鏡，所述平面反光鏡、傾斜敏感元件、透鏡、分光棱鏡和線性陣列接收器沿一直線方向依次設(shè)置，光源和圖案載體偏離所述直線方向設(shè)置。所述光源產(chǎn)生的光束依次通過(guò)圖案載體、分光棱鏡、透鏡、傾斜敏感元件直至平面反光鏡，光束經(jīng)平面反光鏡反射又依次返回通過(guò)傾斜敏感元件、透鏡和分光棱鏡，分光棱鏡最終將光束折射傳播給線性陣列接收器，所述線性陣列接收器形成所述光學(xué)有效圖案的圖像。
[0005]優(yōu)選的，所述光源、圖案載體和分光棱鏡沿著與所述直線方向垂直的另一直線方向依次設(shè)置。
[0006]優(yōu)選的，所述傾斜敏感元件為液體棱鏡。
[0007]具體的，所述液體棱鏡包括對(duì)傾斜敏感的液體和用于盛裝液體的容器。
[0008]具體的，所述液體為硅油。
[0009]具體的，所述容器的底部至少部分由透明隔板構(gòu)成，所述平面反光鏡裝設(shè)在容器上且位于所述透明隔板和所述液體的正上方。
[0010]具體的，所述透明隔板與平面反光鏡相互平行。
[0011]進(jìn)一步具體的，所述平面反光鏡和透明隔板與通過(guò)透鏡的光束的光軸垂直。
[0012]優(yōu)選的，所述圖案載體為分劃板，所述光學(xué)有效圖案刻劃在分劃板上。
[0013]具體的，所述光學(xué)有效圖案能夠進(jìn)行二維傾斜測(cè)量。
[0014]以上所涉及到的上下等方位詞，是在傾斜傳感器正常使用時(shí)的方位作定義的。
[0015]本發(fā)明的范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開(kāi)的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案等。
[0016]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過(guò)設(shè)置分光棱鏡和平面反光鏡，利用自準(zhǔn)直原理，使傾斜傳感器的圖案載體與透鏡的焦距距離、透鏡與線性陣列的焦距距離無(wú)需在同一線性方向上形成，進(jìn)而使得各部件無(wú)需設(shè)置在同一線性方向，這使得傾斜傳感器整體占用空間變小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。同時(shí)，分光棱鏡的設(shè)置，使得光源和線性陣列接收器能夠分別獨(dú)立校準(zhǔn)，降低了傾斜傳感器裝配調(diào)試的難度。
【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1為本發(fā)明傾斜傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為形成在圖案載體上的光學(xué)有效圖案。
[0018]其中:1、光源；2、圖案載體；3、分光棱鏡；4、透鏡；5、傾斜敏感元件；6、平面反光鏡；7、線性陣列接收器；10、直線；11、斜線；51、液體；52、容器；53、透明隔板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種傾斜傳感器包括沿一直線方向依次設(shè)置的平面反光鏡6、傾斜敏感元件5、透鏡4、分光棱鏡3和線性陣列接收器7以及與所述直線方向垂直的另一直線方向依次設(shè)置的光源I和圖案載體2。光源I為發(fā)光二極管，圖案載體2具有光束能夠通過(guò)的光學(xué)有效圖案。所述光源I產(chǎn)生的光束依次通過(guò)圖案載體2、分光棱鏡3、透鏡4、傾斜敏感元件5直至平面反光鏡6，光束經(jīng)平面反光鏡6反射又依次返回通過(guò)傾斜敏感元件5、透鏡4和分光棱鏡3，分光棱鏡3最終將光束折射傳播給線性陣列接收器7，所述線性陣列接收器7形成所述光學(xué)有效圖案的圖像。
[0020]本發(fā)明所述傾斜敏感元件5為液體棱鏡。所述液體棱鏡包括對(duì)傾斜敏感的液體51和用于盛裝液體的容器52。所述液體51選擇硅油。
[0021]所述容器52的底部通過(guò)透明隔板53封閉，所述平面反光鏡6裝設(shè)在容器52上且位于所述透明隔板53和所述液體51的正上方。所述透明隔板53與平面反光鏡6相互平行。所述平面反光鏡6和透明隔板53與通過(guò)透鏡4的光束的光軸垂直。
[0022]如圖2所示，所述圖案載體2為分劃板，所述光學(xué)有效圖案刻劃在分劃板上。所述光學(xué)有效圖案包括兩條相互平行的直線10以及一條斜向布置在兩條之間10之間的斜線11，兩條直線10和一條斜線11形成N形結(jié)構(gòu)，所述光學(xué)有效圖案具有兩組所述的N形結(jié)構(gòu)。
[0023]圖案載體2與透鏡4的距離以及線性陣列接收器7與透鏡4的距離分別對(duì)應(yīng)著焦距。
[0024]傾斜的顯示利用了折射現(xiàn)象，根據(jù)該折射現(xiàn)象，光束相對(duì)于線性陣列8的偏移以及圖案相對(duì)于線性陣列8而發(fā)生的移位取決于光束和液體51的入射平面相互構(gòu)成的角度。
[0025]本發(fā)明采用自然液面做靈敏部，可以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。液體棱鏡和平面反光鏡6采用規(guī)則形狀，加工簡(jiǎn)單，成本低。它采用分光棱鏡3將光源I和線性陣列接收器7從空間上分離，便于獨(dú)立進(jìn)行位置調(diào)整。線性陣列接收器7可以使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，成本較低。本發(fā)明中的部件都是采用標(biāo)準(zhǔn)的元器件，因此有較高的可靠性。
[0026]如上所述，我們完全按照本發(fā)明的宗旨進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并非局限于上述實(shí)施例和實(shí)施方法。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)者可在本發(fā)明的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進(jìn)行不同的變化及實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種傾斜傳感器，包括能夠產(chǎn)生光束的光源(I)、具有光學(xué)有效圖案且光束能夠通過(guò)的圖案載體(2)、透鏡(4)、傾斜敏感元件(5)和線性陣列接收器(7)，其特征在于:所述傾斜傳感器還包括平面反光鏡(6)和分光棱鏡(3)，所述平面反光鏡(6)、傾斜敏感元件(5)、透鏡(4)、分光棱鏡(3)和線性陣列接收器(7)沿一直線方向依次設(shè)置，光源(I)和圖案載體(2)偏離所述直線方向設(shè)置，所述光源(I)產(chǎn)生的光束依次通過(guò)圖案載體(2)、分光棱鏡(3 )、透鏡(4 )、傾斜敏感元件(5 )直至平面反光鏡(6 )，光束經(jīng)平面反光鏡(6 )反射又依次返回通過(guò)傾斜敏感元件(5 )、透鏡(4 )和分光棱鏡(3 )，分光棱鏡(3 )最終將光束折射傳播給線性陣列接收器(7)，所述線性陣列接收器(7)形成所述光學(xué)有效圖案的圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述光源(1)、圖案載體(2)和分光棱鏡(3)沿著與所述直線方向垂直的另一直線方向依次設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述傾斜敏感元件(5)為液體棱Ho4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述液體棱鏡包括對(duì)傾斜敏感的液體(51)和用于盛裝液體的容器(52)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述液體(51)為硅油。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述容器(52)的底部至少部分由透明隔板(53)構(gòu)成，所述平面反光鏡(6)裝設(shè)在容器(52)上且位于所述透明隔板(53)和所述液體(51)的正上方。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述透明隔板(53)與平面反光鏡(6)相互平行。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述平面反光鏡(6)和透明隔板(53)與通過(guò)透鏡(4)的光束的光軸垂直。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述圖案載體(2)為分劃板，所述光學(xué)有效圖案刻劃在分劃板上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜傳感器，其特征在于:所述光學(xué)有效圖案能夠進(jìn)行二維傾斜測(cè)量。
【專利摘要】<b>本發(fā)明涉及一種傾斜傳感器。傾斜傳感器，包括光源、圖案載體、透鏡、傾斜敏感元件、線性陣列接收器、平面反光鏡和分光棱鏡，所述平面反光鏡、傾斜敏感元件、透鏡、分光棱鏡和線性陣列接收器沿一直線方向依次設(shè)置，光源和圖案載體偏離所述直線方向設(shè)置。所述光源產(chǎn)生的光束依次通過(guò)圖案載體、分光棱鏡、透鏡、傾斜敏感元件直至平面反光鏡，光束經(jīng)平面反光鏡反射又依次返回通過(guò)傾斜敏感元件、透鏡和分光棱鏡，分光棱鏡最終將光束折射傳播給線性陣列接收器，所述線性陣列接收器形成所述光學(xué)有效圖案的圖像。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置分光棱鏡和平面反光鏡，使得各部件無(wú)需設(shè)置在同一線性方向，這使得傾斜傳感器整體占用空間變小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。</b>
【IPC分類】G01C9/20, G01C9/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105004319
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510289853
【發(fā)明人】沈晨雁, 何平安, 顧予哲, 陳宏為, 周敏秀
【申請(qǐng)人】蘇州一光儀器有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日