一种光纤传感器制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种光纤传感器，包括探测器PD、背向检测探测器PD、耦合器、光源LD、自聚焦透镜、APC电路、声光报警装置和PD检测光电二极管，所述光源LD与所述背向检测探测器PD组合封装；所述光源LD电性连接有APC电路；所述APC电路电性连接有PD检测光电二极管；所述APC电路电性连接有声光报警装置；所述声光报警装置包括控制面板、蜂鸣器和LED警示灯；所述APC电路由运算放大器OPA1、运算放大器OPA2、LM336、晶体管Q1和外围电路组成。该实用新型专利技术的有益效果是输出的光稳定性能高、检测警示效果好和使用寿命长。

A kind of optical fiber sensor

The embodiment of the utility model discloses an optical fiber sensor, including detector PD, back to the detection probe PD, coupler, LD light source, a self focusing lens, APC circuit, sound and light alarm device and detection of PD photodiode, and the light source with the LD back to the detection of PD detector combination package; the electric light source LD connected with a APC circuit; the APC circuit is electrically connected with a PD photoelectric detection diode; the APC circuit is electrically connected with the sound and light alarm device; the alarm device comprises a control panel, a buzzer and LED warning lamp; the APC circuit consists of an operational amplifier OPA1, operational amplifier OPA2, LM336, Q1 and peripheral transistors circuit. The beneficial effect of the utility model is that the output has high light stability, good detection and warning effect and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传感器
本技术涉及光纤传感器领域，特别涉及一种光纤传感器。
技术介绍
光纤传感器自20世纪70年代以来，以其具有的灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰能力强、安全可靠等特点取得了飞速的发展。同时，这些特性也使它可以实现某些特殊条件下的丈量工作，比起常规检测技术具有诸多上风，是传感技术发展的一个主导方向。作为光纤传感器中关键的光学元件之一的光源，其稳定度直接影响着光纤传感器的正确度。目前的光纤传感器，存在输出的光稳定性能低、检测警示效果差和使用寿命短的问题。
技术实现思路
本技术提供一种光纤传感器，可以解决现有技术中，目前的光纤传感器，存在输出的光稳定性能低、检测警示效果差和使用寿命短的问题。本技术提供了一种光纤传感器，包括探测器PD、背向检测探测器PD、耦合器、光源LD、自聚焦透镜、APC电路、声光报警装置和PD检测光电二极管，所述光源LD与所述背向检测探测器PD组合封装；所述光源LD与所述背向检测探测器PD电性连接；所述探测器PD和所述光源LD分别与所述耦合器电性连接；所述耦合器上连接有用于对所述光源LD发出的光进行处理的自聚焦透镜；所述光源LD电性连接有APC电路；所述APC电路电性连接有PD检测光电二极管；所述APC电路电性连接有声光报警装置；所述声光报警装置包括控制面板、蜂鸣器和LED警示灯；所述蜂鸣器和LED警示灯分别设置在所述控制面板上；所述APC电路由运算放大器OPA1、运算放大器OPA2、LM336、晶体管Q1和外围电路组成。较佳地，所述耦合器为3db耦合器。较佳地，所述光源LD采用正向接法；所述背向检测探测器PD采用反向接法。较佳地，所述光源LD包括主光输出面和次光输出面。本技术实施例中，提供一种光纤传感器，通过设置光源LD与所述背向检测探测器PD组合封装，其中的光源LD包括主光输出面和次光输出面，主光输出面发出的光被输出使用，根据背向检测探测器PD对光源LD的耦合特性，次光输出面发出的光被PD检测光电二极管接收，并产生光电流用于光源LD的工作状态，产生的光电流经过设置的APC电路控制后输送到声光报警装置，其中的声光报警装置根据反馈的光电流的大小通过设置的蜂鸣器和LED警示灯发出声光报警信号，提高光纤传感器的检测警示效果；APC电路由运算放大器OPA1、运算放大器OPA2、LM336、晶体管Q1和外围电路组成，该电路是一个以三极管为核心的负反馈系统，具有自动稳定激光器光输出功率的功能，反馈取自光源LD的次光输出面发出的光，由PD检测光电二极管检出并转换成相应的电流，经电容器C1滤波后，运放的反向输进端，将电流信号转换成电压信号V1，运放的同向输进端由LM336和运放组成的+2.5V稳定基准源及变位器R5组成，基准电压的输出为V2，可以通过变位器进行调节；其中APC电路控制过程如下：当由于某种原因，使光源LD的输出光功率降低时，耦合至PD检测光电二极管8的电流也同比例减小，即V1减小，这样，通常状态下的平衡被打破，使得运放输出电压即V3将会增大，于是，三极管Q1的基极电流增大，集电极电流也随之增大，而集电极电流正是流进光源LD的电流，因此，流进激光器的电流增大，从而使输出光功率相应增大，反之，亦然；光源LD与PD检测光电二极管是集成在一起的元器件，流进光源LD的电流经过APC电路的预偏置电流，APC电路通过电流负反馈电路抑制由于温度变化、器件老化等引起的光功率的变化；APC电路部分采用背向光反馈自动偏置控制方式，即用半导体激光器组件中的PD检测光电二极管监测光源LD背向输出的光功率，由于背向输出光功率能跟踪前向输出光功率的变化，通过闭环控制系统就可以调节激光器的电流，达到输出稳定光功率的目的，使得光稳定性能高，提高光纤传感器的使用寿命。附图说明图1为本技术提供的一种光纤传感器结构示意图一；图2为本技术提供的一种光纤传感器结构示意图二；图3为本技术提供的一种光纤传感器的APC电路示意图。附图标记说明：1-探测器PD；2-背向检测探测器PD；3-耦合器；4-光源LD；5-自聚焦透镜；6-APC电路；7-声光报警装置；71-控制面板；72-蜂鸣器；73-LED警示灯；8-PD检测光电二极管。具体实施方式下面结合附图，对本技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。如图1至图3所示，本技术实施例提供的一种光纤传感器，包括探测器PD1、背向检测探测器PD2、耦合器3、光源LD4、自聚焦透镜5、APC电路6、声光报警装置7和PD检测光电二极管8，所述光源LD4与所述背向检测探测器PD2组合封装；所述光源LD4与所述背向检测探测器PD2电性连接；所述探测器PD1和所述光源LD4分别与所述耦合器3电性连接；所述耦合器3上连接有用于对所述光源LD4发出的光进行处理的自聚焦透镜5；所述光源LD4电性连接有APC电路6；所述APC电路6电性连接有PD检测光电二极管8；所述APC电路6电性连接有声光报警装置7；所述声光报警装置7包括控制面板71、蜂鸣器72和LED警示灯73；所述蜂鸣器72和LED警示灯73分别设置在所述控制面板71上；所述APC电路6由运算放大器OPA1、运算放大器OPA2、LM336、晶体管Q1和外围电路组成。所述耦合器3为3db耦合器。所述光源LD4采用正向接法；所述背向检测探测器PD2采用反向接法。所述光源LD4包括主光输出面和次光输出面。工作原理：该光纤传感器，通过设置光源LD4与所述背向检测探测器PD2组合封装，其中的光源LD4包括主光输出面和次光输出面，主光输出面发出的光被输出使用，根据背向检测探测器PD2对光源LD4的耦合特性，次光输出面发出的光被PD检测光电二极管8接收，并产生光电流用于光源LD4的工作状态，产生的光电流经过设置的APC电路6控制后输送到声光报警装置7，其中的声光报警装置7根据反馈的光电流的大小通过设置的蜂鸣器72和LED警示灯发出声光报警信号，提高光纤传感器的检测警示效果；APC电路6由运算放大器OPA1、运算放大器OPA2、LM336、晶体管Q1和外围电路组成，该电路是一个以三极管为核心的负反馈系统，具有自动稳定激光器光输出功率的功能，反馈取自光源LD4的次光输出面发出的光，由PD检测光电二极管8检出并转换成相应的电流，经电容器C1滤波后，运放的反向输进端，将电流信号转换成电压信号V1，运放的同向输进端由LM336和运放组成的+2.5V稳定基准源及变位器R5组成，基准电压的输出为V2，可以通过变位器进行调节；其中APC电路控制过程如下：当由于某种原因，使光源LD4的输出光功率降低时，耦合至PD检测光电二极管8的电流也同比例减小，即V1减小，这样，通常状态下的平衡被打破，使得运放输出电压即V3将会增大，于是，三极管Q1的基极电流增大，集电极电流也随之增大，而集电极电流正是流进光源LD4的电流，因此，流进激光器的电流增大，从而使输出光功率相应增大，反之，亦然；光源LD4与PD检测光电二极管8是集成在一起的元器件，流进光源LD4的电流经过APC电路6的预偏置电流，APC电路6通过电流负反馈电路抑制由于温度变化、器件老化等引起的光功率的变化；APC电路6部分采用背向光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤传感器，其特征在于：包括探测器PD(1)、背向检测探测器PD(2)、耦合器(3)、光源LD(4)、自聚焦透镜(5)、APC电路(6)、声光报警装置(7)和PD检测光电二极管(8)，所述光源LD(4)与所述背向检测探测器PD(2)组合封装；所述光源LD(4)与所述背向检测探测器PD(2)电性连接；所述探测器PD(1)和所述光源LD(4)分别与所述耦合器(3)电性连接；所述耦合器(3)上连接有用于对所述光源LD(4)发出的光进行处理的自聚焦透镜(5)；所述光源LD(4)电性连接有APC电路(6)；所述APC电路(6)电性连接有PD检测光电二极管(8)；所述APC电路(6)电性连接有声光报警装置(7)；所述声光报警装置(7)包括控制面板(71)、蜂鸣器(72)和LED警示灯(73)；所述蜂鸣器(72)和LED警示灯(73)分别设置在所述控制面板(71)上；所述APC电路(6)由运算放大器OPA1、运算放大器OPA2、LM336、晶体管Q1和外围电路组成。

【技术特征摘要】
1.一种光纤传感器，其特征在于：包括探测器PD(1)、背向检测探测器PD(2)、耦合器(3)、光源LD(4)、自聚焦透镜(5)、APC电路(6)、声光报警装置(7)和PD检测光电二极管(8)，所述光源LD(4)与所述背向检测探测器PD(2)组合封装；所述光源LD(4)与所述背向检测探测器PD(2)电性连接；所述探测器PD(1)和所述光源LD(4)分别与所述耦合器(3)电性连接；所述耦合器(3)上连接有用于对所述光源LD(4)发出的光进行处理的自聚焦透镜(5)；所述光源LD(4)电性连接有APC电路(6)；所述APC电路(6)电性连接有PD检测光电二极管(8)；所述APC电路(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝华丽，程磊，杨勇，
申请(专利权)人：黄淮学院，
类型：新型
国别省市：河南,41