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本文基于光从光密介质传到光疏介质时，在临界角附近随光的入射角的微小变化，光的反射率发生急剧变化的原理，设计了利用临界角棱镜组成的多次反射型临界角角度传感器。通过光学式差动检测方法，减小了反射光所固有的随入射角的变化，其反射率变化曲线的非线性，进而通过检测光的反射率，可高精度地检测角度变化量。该传感器体积小结构简单，可通过调整初始入射角、反射次数及反射光的性质控制其精度和测量范围，可设计适于多种精度要求的微小角度的精密测量仪器。