一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了监控领域内的一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，包括驱动电路，所述驱动电路驱使LED灯发出的光线经光反射面传递至光纤头，所述光纤头通过光电插座与光纤传感单元相连，所述光纤传感单元与模数转换器相连，所述模数转换器连接有单片机，所述单片机与LCD液晶显示屏相连；所述光反射面与螺旋测微器相连，所述螺旋测微器用于调节光反射面和光纤头之间的位移；这种反射式光波传感装置测量的位移精度高，并且具有结构简单、性能稳定可靠、造价低廉、设计灵活、解调方便、能够在恶劣条件下工作的优点，本实用新型专利技术可以用于工业传感和测量中。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置
本技术涉及一种传感装置，特别涉及一种光纤传感装置。
技术介绍
光纤传感器技术是建立在光纤、光通信和光电子技术的基础上发展起来的，光纤传感器性能非常稳定，它受电磁干扰影响很小，适用于恶劣的气象环境，不需要额外的电源进行供电，就可以长距离的进行传输。光纤传感器像其他传统传感器一样，朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。光纤传感器可以应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、电流和应变等物理量的测量。其应用范围十分广泛，因此我们可以说光纤传感器将会有很大的市场需求和广阔的发展前景。目前，众多的工业传感和测量中，对于测量精度的要求越发的提高，并且需要将测量的结果很清晰地显示出来，但是现有技术中的光纤传感装置不能很好的满足实际测量的精度需求，而且结构复杂、稳定性不够，不能可靠地在恶劣条件下工作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，测量的位移精度高，并且具有结构简单、性能稳定可靠、造价低廉、设计灵活、解调方便，能够在恶劣条件下工作的优点。为实现上述目的，本技术提供了一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，包括驱动电路，所述驱动电路驱使LED灯发出的光线经光反射面传递至光纤头，所述光纤头通过光电插座与光纤传感单元相连，所述光纤传感单元与模数转换器相连，所述模数转换器连接有单片机，所述单片机与LCD液晶显示屏相连。与现有技术相比，本技术的有益效果在于，改变光反射面与光纤之间的位移，驱动电路使得LED灯发光，光线经光反射面反射传递至光纤头，光纤头将光信号传送至光纤传感单元转化为电信号，电信号经模数转换器转换为数字量送至单片机，通过单片机处理后将改变的位移在LCD液晶屏上显示出来，这种反射式光波传感的装置测量的位移精度高，并且具有结构简单、性能稳定可靠、造价低廉、设计灵活、解调方便，能够在恶劣条件下工作的优点，本技术可以用于工业传感和测量中。作为本技术的进一步改进，所述光反射面与螺旋测微器相连，所述螺旋测微器用于调节光反射面和光纤头之间的位移，这样可以通过调节螺旋测微器改变光反射面与光纤头之间的位移量的大小，使得待测位移量的精度达到0.01mm，更进一步地提升了传感装置的测量精度。作为本技术的进一步改进，所述光纤传感单元包括光电探测器，所述光电探测器与差动放大器相连，所述差动放大器与有源滤波器相连，所述有源滤波器与模数转换器相连，这样可以使得光信号转化成的微弱电信号经差动放大器和和有源滤波器的处理后得到稳定的电压值。作为本技术的进一步改进，所述差动放大器包括两个高稳定低漂移放大器在，这样可以更好地消除外部环境中光的干扰以及光电管特性随外界因素变化形成的噪声。作为本技术的进一步改进，所述有源滤波器为巴特沃斯四阶有源滤波器，这样可以更有利于滤除直流电平信号上的低频随机脉冲噪声干扰电压。作为本技术的进一步改进，所述单片机为一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，包括时钟电路和复位电路，用于模数转换器传来的数字量进行处理，这样使得电信号经单片机处理后的效果更好，精度更高。作为本技术的进一步改进，所述LCD液晶显示屏为1602字符型LCD液晶显示屏，用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，将单片机处理后的位移量显示出来，可以使得显示屏的体积更小，功耗更低，显示的内容更加清晰丰富。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术工作流程图。图3为本技术驱动电路图。图4为本技术差动放大电路与有源滤波电路连接图。图5为本技术单片机与LCD显示的电路连接图。图6为本技术模数转换器硬件图。图7为本技术光电探测器硬件图。图8为本技术光电插座示意图。其中，1光电插座，2光纤传感单元，3光纤头，4模数转换器，5单片机，6螺旋测微器，7LCD液晶显示屏，8刻度，9光反射面，10支架座，11紧固螺丝。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明：如图1-8所示的一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，包括驱动电路，所述驱动电路驱使LED灯发出的光线经光反射面9传递至光纤头3，所述光纤头3通过光电插座1与光纤传感单元2相连，所述光纤传感单元2与模数转换器4相连，所述模数转换器4连接有单片机5，所述单片机5与LCD液晶显示屏7相连；所述光反射面9与螺旋测微器6相连，所述螺旋测微器6用于调节光反射面9和光纤头3之间的位移；所述光纤传感单元2包括光电探测器，所述光电探测器与差动放大器相连，所述差动放大器与有源滤波器相连，所述有源滤波器与模数转换器4相连；所述差动放大器包括两个高稳定低漂移放大器；所述有源滤波器为巴特沃斯四阶有源滤波器；所述单片机5为一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，包括时钟电路和复位电路，用于模数转换器4传来的数字量进行处理；所述LCD液晶显示屏7为1602字符型LCD液晶显示屏7，用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，将单片机5处理后的位移量显示出来。工作时，光反射面9通过支架座10与螺旋测微器6连接并经紧固螺丝11固定，通过调节螺旋测微器6的刻度8改变光反射面9与光纤头3之间的位移量，驱动电路使得LED灯发光，光线经光反射面9反射至光纤头3，光纤头3将光信号传递至光电探测器，经光电探测器将光信号转变为电信号，光电探测器的驱动采用脉冲调制驱动，可以把有效频率解调出,这样可以消除发光二极管的噪声、探测器的噪声的影响,从而提高输出信号的信噪比,提高信号的稳定度，同时,脉冲调制驱动可以使发光二极管处于间歇工作状态，延长使用时间；电信号经过差动放大器放大、有源滤波器滤波后得到稳定的电压值，再经过模数转换器4转变为BCD码送入到STC89C52单片机5中进行补偿修正，其中模数转换器4采用8位分辨率、双通道A/D转换芯片ADC0832，分辨率达0.1mV，量程为1~士1.9999V；最后单片机5将处理后的位移量在LCD液晶屏上显示出来。本技术不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，其特征在于：包括驱动电路，所述驱动电路驱使LED灯发出的光线经光反射面传递至光纤头，所述光纤头通过光电插座与光纤传感单元相连，所述光纤传感单元与模数转换器相连，所述模数转换器连接有单片机，所述单片机与LCD液晶显示屏相连。

【技术特征摘要】
1.一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，其特征在于：包括驱动电路，所述驱动电路驱使LED灯发出的光线经光反射面传递至光纤头，所述光纤头通过光电插座与光纤传感单元相连，所述光纤传感单元与模数转换器相连，所述模数转换器连接有单片机，所述单片机与LCD液晶显示屏相连。2.根据权利要求1所述的一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，其特征在于：所述光反射面与螺旋测微器相连，所述螺旋测微器用于调节光反射面和光纤头之间的位移。3.根据权利要求2所述的一种高精度的测量和显示位移的光纤传感装置，其特征在于：所述光纤传感单元包括光电探测器，所述光电探测器与差动放大器相连，所述差动放大器连接有源滤波器相连，所述有源滤波器与模数转换器相连。4.根据权利要求3所述的一种高...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，陈琰，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32