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第 27 卷 　第 8 期 物 　理 　实 　验 Vol . 27 　No . 8 2007 年 8 月 　　 　 　　 　　　　　P H YSICS EXP ER IM EN TA T ION 　　　　 　　　　 Aug . ,2007 光指针式微小位移测量仪 谢嘉宁 ,黄义清 ,陈东平 ,俞理云 ,赵惠珊 ,黄国明 (佛山科学技术学院 光电子与物理学系 ,广东 佛山 528000) 　　摘 　要 :光指针式微小位移测量仪巧用光路将微小的位移量放大 ,从光指针终端的标度盘上可以直接读取实际的位 移数值. 关键词 :角位移 ;反射 ;微小位移 中图分类号 : T H822 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 (2007) 0800 1603 　　现行的微小位移测量仪大多采用传感器将位 移量转换为电量 ,再通过放大电路测量 ,但是无论 哪种类型的传感器都需要一整套的传感测量仪和 显示设备 ,成本较高且不方便携带[ 1～2 ] . 本文介 绍的光指针式微小位移测量仪最小分度值可以达 μ μ 到 2 m ,可估读到 0 . 2 m ,且结构简单 、成本低 廉 、操作方便 、重复性好 ,不需要苛刻的测量环境. 1 　光指针式微小位移测量仪原理 光指针式微小位移测量仪的光路设计原理如 图 1 所示 ,从光源发出的光线经聚光透镜再通过 图2 　测量仪的读数装置 光阑投射到小镜片上, 其反射光被射到柱面凸镜, 光标在标度盘上的移动距离 n 正比于小镜片的偏 再反射到反光镜, 最后到达标度盘, 形成中间有一 α 转角 . 通过反射光路, 从而光标在标度盘上移动 ( ) 竖直线 光标 的光斑. 当物体移动了微小的位 α ( ) 一段距离 n = 2 L 其中L 为光程 . 移, 小镜片就会相应偏转 α角度, 这样, 小镜片的 为了提高仪器的测量精度, 希望仪器有较大 α ( ) 反射光也改变了2 角度 如图 2 , 由于该装置测 的放大倍数, 因此, 在比较小的空间里采用反复反 μ α 量范围为 0～100 m , 小镜片的转角 3°, 表明 射来延长光路, 使 L 的值尽量大. 2 　仪器介绍 ) 1 本装置使用普通元件制作 ,主要包括 :铝质 ( ) ( 金属外壳 、光源 普通小灯泡 、反射镜组 由小镜 ) 片 、柱面凸镜和反光镜组成 、支