轮廓测量用接触式位移传感器

摘要

本发明涉及一种传感器。它采用反射型柱面全息衍射光栅，传感器的触针位移用干涉信号的脉冲当量来瞄述，干涉信号的脉冲当量为光栅常数的一半，它不随入射光波长的变化而变化，因此具有较短的干涉光路，有宽的动态范围，解决了任意曲面表面粗糙度测量困难，并可进一步用于形状误差、浓度及粗糙度和综合测量。本发明结构简单，成本低，易于商品化。

主权项

1、一种由传感器本体和信号处理硬件电路构成的接触式位移传感器，其特征为所述传感器本体中采用反射型柱面全息衍射光栅(7)，它置于测杆(2)的一端，(2)的另一端设触针(1)，测杆由刀口(22)和托块(28)支承，为使测杆只作绕刀口(22)转动而不能有其他方向转动，设片簧(18)，(18)一端与测杆固接，另一端固定在传感器本体上，为保证触针(1)与工作表面可靠接触，采用拉簧(21)来产生工作压力，在光栅(7)的前方设激光管(12)，它置于托架(13)上，两侧设反光镜(8)，该镜置于底座(9)上，由反光镜(8)出来的光进入分光镜(11)，(11)置于底座(10)上，由分光镜(11)出来的干涉光经反射镜(8)后进入透镜架(17)上的透镜(16)放大后由PIN光电列阵探测器(15)接收，转换成四相电信号，依次进入四个前置放大器的入口端，其中两个前置放大器的出口端分别与两个相同的低通滤波器连接，数据放大器的入口端与两个滤波器的出口端连接，出口端与调零差动放大器入口端连接，这样的电路有两条，其中一路，调零差动放大器的出口端与过零比较器T1及采样保持器的入口端连接，过零比较器的出口端与D触发器的入口端连接，而该触发器的一个出口端与时钟发生器连接，另一个出口端与辩向电路的入口端连接，辩向电的出口端分别与加法T1及减法门Y2连接，Y1及Y2的出口端与计数器(4)连接，另一路的调零差动放大器的出口端与过零比较器T2及另一个采样保持器的入口端连接，T2的出口端通过反向器T’2与加法门Y1、减法门Y2连接，计数器的PB口及PA口分别与芯片8255连接，PC总线分别与两个8255芯片、12位A/D转换器及地址译码电路连接，地址译码电路一端与芯片8255连接，另一端与另一个芯片8255及同步采样电路连接，另一个芯片8255分别与同步采样电及电子开关连接，两个采样保持器的出口分别与电子开关及同步采样电路连接，12位A/D转换器的出口端与电子开关连接。