拉线式位移传感器测量三维相对位移方法

摘要

本发明涉及一种相对位移测量方法，具体的说，涉及一种拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，构建三维坐标系，将相对物B固定于三维坐标系的原点，相对物A相对于相对物B移动ΔX、ΔY和ΔZ后，记录3个拉线式位移传感器移动后的引线长度改变量，进而获得相对物A相对于相对物B的三维相对位移。将三个拉线式位移传感器集成于一体，并设置于相对物B的相应方位，实现两个物体的三维相对位移测量，测量成本低，且可与加速度传感器和力传感器共用数据采集系统，具有很好的系统兼容性。

主权项

拉线式位移传感器测量三维相对位移方法，其特征在于：该方法是通过以下步骤实现的：1)相对物B固定于三维坐标系(x，y，z)的原点O(0，0，0)；2)相对物A上固定拉线式位移传感器1、拉线式位移传感器2和拉线式位移传感器3，且所述拉线式位移传感器1设置于所述三维坐标系的x轴正向，拉线式位移传感器1的坐标为(a，0，0)；所述拉线式位移传感器2设置于所述拉线式位移传感器1的正上方，拉线式位移传感器2的坐标为(a，0，b)；所述拉线式位移传感器3设置于所述拉线式位移传感器1的正前方，拉线式位移传感器3的坐标为(a，c，0)；初始位置时所述拉线式位移传感器1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3的引线长度分别为L₁₀、L₂₀和L₃₀；3)相对物A相对于相对物B移动ΔX、ΔY和ΔZ后，所述拉线式位移传感器1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3移动后的引线长度分别为L₁、L₂和L₃，所述拉线式位移传感器1、所述拉线式位移传感器2和所述拉线式位移传感器3移动后相对于原点O的引线长度改变量分别为ΔL₁、ΔL₂和ΔL₃；4)利用公式1.1～1.3计算相对物A相对于相对物B的三维相对位移ΔX、ΔY和ΔZ；$\mathrm{\Delta Z}=\frac{L_2^2-L_1^2-b^2}{2b}---\left(1.1\right)$$\mathrm{\Delta Y}=\frac{L_3^2-L_1^2-c^2}{2c}---\left(1.2\right)$$\mathrm{\Delta X}=\sqrt{L_1^2-{\mathrm{\Delta Z}}^2-{\mathrm{\Delta Y}}^2}-a---\left(1.3\right)$式中，L₁＝L₁₀+ΔL₁；L₂＝L₂₀+ΔL₂；L₃＝L₃₀+ΔL₃。