激光多普勒测速装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112904040A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110094721.3(22)申请日2021.01.25(71)申请人上海兰宝传感科技股份有限公司地址201404上海市奉贤区金碧路228号(72)发明人许永童谢勇马路明黄春志孙城林(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人孟旭彤(51)Int.Cl.G01P3/36(2006.01)G01S17/58(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称激光多普勒测速装置(57)摘要一种激光多普勒测速装置，用于测量运动物体的运动速度，该装置包括激光器、分光镜、第一反射镜和第二反射镜，激光器发射的激光光束经由分光镜分为二束，该二束激光又分别经过第一反射镜和第二反射镜的反射同时照射到运动物体上的P点。所述装置还包括透镜和探测器，透镜将运动物体上的P点光斑聚焦到探测器，通过获得拍频的频率测得运动物体的速度。所述装置还包括激光位移传感器，用于测得所述装置与运动物体之间的间距，该间距的变化量用于调整第一反射镜和第二反射镜。CN112904040ACN112904040A权利要求书1/1页1.一种激光多普勒测速装置，用于测量运动物体的运动速度，其特征在于，该装置包括激光器、分光镜、第一反射镜和第二反射镜，激光器发射的激光光束经由分光镜分为二束，该二束激光又分别经过第一反射镜和第二反射镜的反射同时照射到运动物体上的P点，所述装置还包括透镜和探测器，透镜将运动物体上的P点光斑聚焦到探测器，通过获得拍频的频率测得运动物体的速度，所述装置还包括激光位移传感器，用于测得所述装置与运动物体之间的间距，该间距的变化量用于调整第一反射镜和第二反射镜。2.根据权利要求1所述的激光多普勒测速装置，其特征在于，所述透镜位于与所述运动物体P点法向呈一锐角的位置上。3.根据权利要求1所述的激光多普勒测速装置，其特征在于，所述装置被设置在一个位移平台上，通过控制该位移平台，所述装置与运动物体之间的间距被改变。4.根据权利要求1所述的激光多普勒测速装置，其特征在于，第一反射镜和第二反射镜采用MEMS反射镜，通过电压控制偏转角，根据激光位移传感器的反馈，根据测得的所述装置与运动物体之间的间距变化量数据调整二激光光束夹角，调整交点位置。5.一种激光多普勒测速方法，采用如权利要求4所述的测速装置，其特征在于，包括以下步骤，S101,采样2个MEMS反射镜的电压值，计算入射运动物体上P点的夹角i1和i2；S102,采样激光位移传感器到运动物体的距离，计算透镜主光轴与运动物体P点切线的夹角γ；S103，采样合成波信号，提取频率Δf；S104,如果频率信号在测量范围内，则计算运动物体的运动速度；如果频率信号不在测量范围内，调整测速装置与运动物体的距离，通过激光位移传感器获取测速装置与运动物体的距离数据，转而继续执行步骤S101。6.一种激光多普勒测速方法，采用如权利要求4所述的测速装置，其特征在于，包括以下步骤，S201,采样2个MEMS反射镜的电压值，计算入射运动物体上P点的夹角i1和i2；S202,采样激光位移传感器到运动物体的距离，计算透镜主光轴与运动物体P点切线的夹角γ；S203，采样合成波信号，提取频率Δf；S204,如果测量精度符合要求，则计算运动物体的运动速度；如果测量精度不符合要求，调整测速装置与运动物体的距离，通过激光位移传感器获取测速装置与运动物体的距离数据，转而继续执行步骤S201。2CN112904040A说明书1/4页激光多普勒测速装置技术领域[0001]本发明属于测量技术领域，特别涉及一种激光多普勒测速装置。背景技术[0002]多普勒效应表述信号源与观测者相对运动时，观测者接收到的信号源的空间频率变化的现象。这一现象最早由奥地利科学家多普勒发现的，所以称之为多普勒效应。近年来，随着基础元器件的发展以及基础科学理论的完善，多普勒效应在测速、测振方面的精度越来越高，尤其在激光多普勒技术领域更显著。当前的激光多普勒测量装置多是在设定的检测中心距离±20％的范围内进行检测，且检测的精度受到固定结构的限制，不能改变。针对不同的测速需求可能需要开发多个产品型号，且不能保证完全覆盖客户需求。发明内容[0003]本发明实施例之一，一种激光多普勒测速装置，用于测量运动物体的运动速度。该装置包括激光器、分光镜、第一反射镜和第二反射镜，激光器发射的激光光束经由分光镜分为二束，该二束激光又分别经过第一反射镜和第二反射镜的反射同时照射到运动物体上的P点，[0004]所述装置还包括透镜和探测器，透镜将运动物体上的P点光斑聚焦到探测器，通过获得拍频的频率测得运动物体的速度，[0005]所述装