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在新一代大型掘进装备精确导向过程中,盾构头姿态角角度测量至关重要,这种角度测量要求精度高,工作距离长,非接触实时动态测量,且要求操作方便,智能化程度高。本文针对这些要求提出了一种基于衍射光栅和立方角棱镜的角度传感器,并在此角度传感器基础上设计了光栅干涉测角系统。光栅干涉测角系统的测角传感器由透射光栅和立方角棱镜组成。文章从光的干涉原理和多缝夫琅和费衍射原理出发,研究建立了光栅立方角棱镜测角传感器的角度和干涉条纹的关系式;设计了测角传感器的光学部分。以此测角传感器为基础,设计了光栅干涉测角