测量，不需要进行机械移动，其工作原理是基于光学干涉，相干激光作为光源。光线通过个装满液态油玻璃油盒。由正交于铅垂面流动水平面提供参考面。当激光束穿过油箱有两束光线反射回来，束是液体表面产生，另束是容器玻璃产生，干涉条纹就是由这两条光线形成，条纹图案将随着倾斜角度变化产生相应变化，条纹图案采集和处理后将反映倾斜角度信息，光学工作原理使它不受磁场影响。该传感器可以同时测量两轴倾角。流动水平面确保了参考面是个绝对水平面。高灵敏度光学干涉测量原理，保证了较高精度。原理图说明了工作原理示意图，点是光线扩大镜头焦点，点可以看作是点光源，它发出球面波。由于地球重力影响，液体油面始终保持水平，因此用油面作为参考平面。该容器是玻璃材料。当传感器被放在目标表面时，其底部表面将连同目标对象起倾斜。图测量原理工作示意图从油面和玻璃表面射出光将干涉形成圆形图案见图。倾斜角度可以通过圆形图案中心位置改变测量得出。是点在玻璃和空间之间形成镜像，点则是点在油和空气之间形成镜像，油空气平面代表了水平面。当使玻璃面平行油面，点和点在垂直于油面同条线上，这条线也是光学系统轴线。边缘与共同中心圆形边缘。当油箱倾斜玻璃表面有对以油面倾斜角，这是同心圆图案。当油盒倾斜时，玻璃面相对于油面有个倾斜角。其中是玻璃折射率。当倾斜角度很小，上面方程可以简化为我们可以从和得到以下方程其中是圆条纹中心位置，是接收屏幕到油箱玻璃表面距离，是玻璃和油厚度，是玻璃和油折射率因为玻璃和油折射率非常接近，这里假设它们相等。假设折射率远远大于，因此相对于来说可以忽略不计。从方程可知，旦装置安装好后，是固定。令，为系统常量，系统参数可以通过校验过程获得。因此方程可以写成其中可以通过图像处理技术计算出，由此可以得出值。传感器描述图显示了传感器光学头部详细布局。它包括激光，扩束，光束分离器，平面镜和液体油盒。个点光源发出球面波，这束光线穿过油箱。这束光线分别被玻璃表面和油表面反射，两束不同路线光将再次相遇再次相聚。如果点光源相干长度大于长光程差，这两束光线将产生干涉形成环形条纹。当个表面发生倾斜，圆形条纹中心将相应地转变。当光学路径变化，条纹将相应出现或者被吸收。条纹变化发生在个相对应光程差，其中为光源波长。图光学传感器布局如图所示，激光发射激光束。激光束通过扩束被扩大，形成个球形波前束，随后这束光线垂直穿过液态油盒，在几种不同折射率媒介表面形成反射。当入射方向垂直于反射面时，反射率是由下面公式决定。其中，和代表了两个媒介衍射指数。两个反射率越近，将会有更少光被反射。当等于时，这个表面不存在反射。然而构建这个传感器最终要个要求是所有光学器件中心放在同条线上，例如光轴。由于机械公差和传感器头部明确要求，对光学器件进行校准微调是必要，以确保传感器能够正常工作。该方法首先对准激光，使激光束平行于所有光学组件安装在基板，然后安装光束分离器，激光束方向随个直角和入射到油盒光线改变。调整光束分离器直到入射光线垂直入射到液体油盒，对准光轴与系统扩束轴。从玻璃表面和油表面反射光波将被平面镜以直角改变方向射入相机，使相机对准确保激光束在成像平面中心成像。也就是说，成像轴垂直于成像平面。而且，该方法需要用三个号螺丝进步配合三个油箱安装，以确保倾斜角度在测量范围内，这样个圆形条纹图案将出现。调整号螺丝直到条纹图案中心放在图像传感器中心，如图所示图油盒原理图图显示了液态油盒原理图。第个表面是由空气和玻璃形成，称为空气玻璃表面，其反射率约为，因为空气折射率是，我们使用玻璃折射率约为。第二面是玻璃和油形成，称为玻璃油面，这个表面几乎没有反射，因为我们选择油折射率和玻璃相近。第三个表面是油和空气形成，因此这个反射率大约等于第个表面。第个玻璃空气表面和第三个油空气表面反射波相遇后互相干涉，形成个如图所示圆形干涉图案。当玻璃表面与油面平行，该中心将被定位在图光轴。当倾斜角度变化时，圆形条纹中心位置也将变化图。图干涉条纹图案中心，无倾斜角图干涉条纹图案边缘，有倾斜角总结本文主要发明了种新型光学传感器，建立了模型并进行了评估，测量范围为弧秒，精度为弧秒，它可以同时准确地测量倾斜角或两轴倾斜角度。这种传感器是基于激光干涉原理。与其他倾角仪比较它具有以下几个主要优点。精度高。它是基于传感器光学干涉原理。任何小于变化，微米光路改变都会引起干涉条纹图案变化，检测到微小变化并转换为倾斜角。对电磁环境不敏感。光电传感器，无机械运动部分。同时间进行两轴角度测量。中文字毕业设计说明书英文文献及中文翻译学生姓名学号学院专业指导教师，，，，，，，，，中文字毕业设计说明书英文文献及中文翻译学生姓名学号学院专业指导教师，