发明名称 一种基于布拉格光纤光栅的高精度倾斜角传感装置
摘要 本发明一种基于布拉格光纤光栅的高精度倾斜角传感装置,属于光纤传感技术领域。其结构有,广谱光源(1)与光隔离器(2)相连,光隔离器(2)与2×2光耦合器(3)的1端口相连,2×2光耦合器(3)的4端口与折射率匹配液(4)相连、3端口与传感头(8)相连、2端口与布拉格光纤光栅FBG22相连,布拉格光纤光栅FBG22与FBG12相连,FBG12与光纤F‑P扫描干涉仪(5)相连,光纤F‑P扫描干涉仪(5)与光电转换器(6)相连,光电转换器(6)与控制与处理电路(7)的输入端相连。本发明具有测量精度高、可辨别倾斜方向等优点。
申请公布号 CN104677337B 申请公布日期 2017.01.04
申请号 CN201510067125.0 申请日期 2015.02.09
申请人 吉林大学 发明人 徐晓峰;汤国玉;周微;康智慧;杨美超
分类号 G01C9/00(2006.01)I 主分类号 G01C9/00(2006.01)I
代理机构 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 代理人 王恩远
主权项 一种基于布拉格光纤光栅的高精度倾斜角传感装置,其结构有,广谱光源(1)的输出端与光隔离器(2)的输入端相连,光隔离器(2)的输出端与2×2光耦合器(3)的1端口相连,2×2光耦合器(3)的4端口与折射率匹配液(4)相连、3端口与传感头(8)的布拉格光纤光栅FBG21的一端相连、2端口与布拉格光纤光栅FBG22的一端相连,布拉格光纤光栅FBG22的另一端与布拉格光纤光栅FBG12的一端相连,布拉格光纤光栅FBG12的另一端与光纤F‑P扫描干涉仪(5)的输入端相连,光纤F‑P扫描干涉仪(5)的输出端与光电转换器(6)的输入端相连,光电转换器(6)的输出端与控制与处理电路(7)的输入端相连;其特征在于,所述的传感头(8)的结构为:中间窄、上下宽的细腰基座(81)水平放置,细腰基座的顶部中间有竖直固定的支架(82),测量平台(83)的中间通过一个能自由转动的轴(84)与支架(82)的顶端相连,细腰基座(81)的上半部分的两侧固定有轴为竖直的限位孔M1和限位孔M2,传动杆D1位于限位孔M1中且下端与圆柱体C1粘接,传动杆D2位于限位孔M2中且下端与圆柱体C2粘接,限位孔M1的下端和圆柱体C1粘接着同一根弹簧K1的两端,限位孔M2的下端和圆柱体C2粘接着同一根弹簧K2的两端,传动杆D1和传动杆D2的顶部与测量平台(83)的下表面不受力接触且处于同一水平面,测量平台(83)处于平衡时弹簧K1和弹簧K2处于拉伸状态,细腰基座(81)的下半部分的两侧固定有L型的支撑杆B1和L型的支撑杆B2,支撑杆B1的顶端固定有光纤夹具S1,支撑杆B2的顶端固定有光纤夹具S3,细腰基座(81)的腰部正中间固定有光纤夹具S2,所述的光纤夹具S1、光纤夹具S2、光纤夹具S3处于同一水平线上,光纤夹具S1和光纤夹具S2之间固定有布拉格光纤光栅FBG21,光纤夹具S2和光纤夹具S3之间固定有布拉格光纤光栅FBG11,布拉格光纤光栅FBG21的一端与2×2光耦合器(3)的3端口相连、另一端与布拉格光纤光栅FBG11的一端相连,测量平台平衡时,布拉格光纤光栅FBG21、布拉格光纤光栅FBG11分别与圆柱体C1、圆柱体C2相切且不受力接触;所述的布拉格光纤光栅FBG11、FBG12的反射峰位置和反射率均相同,所述的布拉格光纤光栅FBG21、FBG22的反射峰位置和反射率均相同,但与布拉格光纤光栅FBG11、FBG12不同;所述的控制与处理电路(7)的结构为:信号放大模块(71)的输出端与A/D转换模块(72)的输入端连接,A/D转换模块(72)的输出端与单片机(73)的第一IO口相连,显示模块(74)的输入端与单片机(73)的第二IO口相连,通信模块(75)与单片机(73)的串行或并行通信端口相连;信号放大模块(71)的输入端作为控制与处理电路(7)的输入端。
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