一种带宽和精度可调节的光纤传感器制造技术

本申请提供了一种带宽和精度可调节的光纤传感器，包括：单模光纤、基座、悬臂梁、钢板及移动压阀，其中单模光纤的一端设于所述基座和所述悬臂梁之间；钢板的中间设有U形槽，悬臂梁的一端卡设于所述U形槽中，悬臂梁的另一端与所述基座之间设有空隙；U形槽上沿所述悬臂梁方向均匀设有5组档位孔；本申请中将单模光纤挤压于悬臂梁和基座之间，当移动压阀在5组档位孔之间移动时位置发生变化，相当于悬臂梁的支撑点发生变化，此时单模光纤受到的悬臂梁的横向压力作用也随之发生变化，这样单模光纤的带宽和精度即可随之调节，因此本申请提供的光纤传感器利用移动压阀改变悬臂梁的长短从而达到调节光纤传感器的带宽和精度的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种带宽和精度可调节的光纤传感器
本申请涉及传感器
，尤其涉及一种带宽和精度可调节的光纤传感器。
技术介绍
光纤传感器是利用光导纤维的传光特性把被测量转换为光特性的传感器；光纤传感器可分为强度调制型、相位调制型、波长调制型和偏振调制型；其中强度调制型传感器制作工艺成熟简单，安装便捷得到广泛的应用，在强度调制型传感器中最为常见的是光纤悬臂梁结构的振动传感器。现有光纤传感器带宽低、精度不够等缺陷限制了光纤传感器的应用，且带宽和精度不能随实际需要灵活调节；悬臂梁结构的光纤传感器其带宽应小于悬臂梁的一阶固有频率，若需要将带宽提高，需提高悬臂梁的一阶固有频率，而若想使悬臂梁的一阶固有频率提高，必须减小悬臂梁的尺寸。但是，悬臂梁尺寸减小后，振动引起的悬臂梁表面应变变化减小，导致传感器灵敏度降低，同时太小的悬臂梁尺寸还会使光纤传感器无法完全粘贴在悬臂梁表面。
技术实现思路
本申请提供了一种带宽和精度可调节的光纤传感器，以使传感器的带宽和精度随实际需要灵活调节，扩展光纤传感器的应用范围。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：本申请提供了一种带宽和精度可调节的光纤传感器，包括：单模光纤、基座、悬臂梁、钢板及移动压阀，其中：所述单模光纤的一端设于所述基座和所述悬臂梁之间；所述钢板的中间设有U形槽，所述U形槽的深度设为2mm，长度设为23mm；所述悬臂梁的一端卡设于所述U形槽中，所述悬臂梁的另一端与所述基座之间设有空隙；所述U形槽上沿所述悬臂梁方向均匀设有5组档位孔，所述档位孔设为U形，所述档位孔的长度设为1.5mm，宽度设为1.5mm，深度设为2mm；所述移动压阀包括横梁和分设于所述横梁两端的卡爪，所述卡爪卡设于所述档位孔内；所述移动压阀用于改变所述悬臂梁的支撑点。优选地，所述基座与所述钢板焊接连接；所述基座设为钢质基座，所述基座的尺寸为80mm*50mm*2mm；所述钢板的尺寸为50mm*25mm*2mm。优选地，所述单模光纤的另一端与解调系统相连接；所述单模光纤胶粘固定于所述基座上。优选地，所述移动压阀设为独立式。优选地，所述基座及所述钢板的角端均设有安装孔，所述安装孔的直径设为2.5mm，所述安装孔的孔深设为2mm；所述安装孔设为贯通式；所述安装孔用于连接所述光纤传感器和测试对象。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供了一种带宽和精度可调节的光纤传感器，包括：单模光纤、基座、悬臂梁、钢板及移动压阀，其中：所述单模光纤的一端设于所述基座和所述悬臂梁之间；所述钢板的中间设有U形槽，所述U形槽的深度设为2mm，长度设为23mm；所述悬臂梁的一端卡设于所述U形槽中，所述悬臂梁的另一端与所述基座之间设有空隙；所述U形槽上沿所述悬臂梁方向均匀设有5组档位孔，所述档位孔设为U形，所述档位孔的长度设为1.5mm，宽度设为1.5mm，深度设为2mm；所述移动压阀包括横梁和分设于所述横梁两端的卡爪，所述卡爪卡设于所述档位孔内；所述移动压阀用于改变所述悬臂梁的支撑点。本申请中将单模光纤挤压于悬臂梁和基座之间，当移动压阀在5组档位孔之间移动时，移动压阀的位置发生变化，相当于悬臂梁的支撑点发生变化，这样悬臂梁表现出来的机械特性也会发生变化，此时单模光纤受到的悬臂梁的横向压力作用也随之发生变化，单模光纤中传输的光的模式会发生变化，这样单模光纤的带宽和精度即可随之调节，因此本申请提供的光纤传感器利用移动压阀改变悬臂梁的长短从而达到调节光纤传感器的带宽和精度的目的。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的一种带宽和精度可调节的光纤传感器；附图标记说明：1-单模光纤，2-基座，3-悬臂梁，4-钢板，5-移动压阀，6-U形槽，7-档位孔，8-安装孔。图2为本专利技术实施例中移动压阀位置与光纤传感器的带宽之间的关系示意图；图3为本专利技术实施例中移动压阀位置与光纤传感器的精度之间的关系示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。本申请提供的一种带宽和精度可调节的光纤传感器，包括：单模光纤1、基座2、悬臂梁3、钢板4及移动压阀5，具体地参考图1，图1为本申请提供的一种带宽和精度可调节的光纤传感器，光纤传感器的带宽指的是光纤传感器相应的幅频特性，即产品能够采样的范围，其中：所述单模光纤1的一端设于所述基座2和所述悬臂梁3之间；单模光纤1指的是在工作波长中，只能传输一个传播模式的光纤，是目前光通信中应用最广泛的光纤。本申请中将单模光纤1挤压设于基座2和悬臂梁3之间，这样单模光纤1会受到悬臂梁3的横向压力而发生变形；且基于悬臂梁结构的振动传感器其主要原理是P0＝PI[Ttrans]2R，P0为输出光功率，PI为输入光功率，Ttrans为光纤变形部分的透射率，R为光纤端面的反射率。当振动加速度作用到基座2上后，悬臂梁3会上下移动，从而导致下面挤压的光纤周期性的被压缩和恢复从而改变Ttrans，因此当悬臂梁3振动时，单模光纤1变形部分的透射率会发生变化。所述钢板4的中间设有U形槽6，所述U形槽6的深度设为2mm，长度设为23mm；所述悬臂梁3的一端卡设于所述U形槽6中，所述悬臂梁3的另一端与所述基座2之间设有空隙；所述U形槽6上沿所述悬臂梁3方向均匀设有5组档位孔7，所述档位孔7设为U形，所述档位孔7的长度设为1.5mm，宽度设为1.5mm，深度设为2mm；5组档位孔7成对设置构成5个不同的档位，且档位孔7穿设于U形槽6的整个厚度。所述移动压阀5包括横梁和分设于所述横梁两端的卡爪，所述卡爪卡设于所述档位孔7内；所述移动压阀5用于改变所述悬臂梁3的支撑点；当需要调节光纤传感器的带宽或精度时技术人员手动在5组档位孔7中改变移动压阀5的位置，直至达到所需要的光纤传感器的带宽或精度值。这是由于当移动压阀5在5组档位孔7之间移动时，移动压阀5的位置发生变化，相当于悬臂梁3的支撑点发生变化，这样悬臂梁3表现出来的机械特性也会发生变化，单模光纤1的共振平率和阻尼特性随之发生变化。单模光纤1会受到悬臂梁3的横向压力而发生变形；当悬臂梁3振动时，单模光纤1变形部分的透射率会发生变化；悬臂梁3表现出来的机械特性也会发生变化，单模光纤1的共振平率和阻尼特性随之发生变化；综合以上三个因素，本申请可以实现光纤传感器的带宽和精度的可调节。具体地，所述基座2与所述钢板4焊接连接；所述基座2设为钢质基座，所述基座2的尺寸为80mm*50mm*2mm；所述钢板4的尺寸为50mm*25mm*2mm。本申请中的基座2和钢板4的厚度均较小，这样有利于传播悬臂梁3振动时产生的振动波，不会引起振动波的损耗。进一步地，所述单模光纤1的另一端与解调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带宽和精度可调节的光纤传感器，其特征在于，包括：单模光纤(1)、基座(2)、悬臂梁(3)、钢板(4)及移动压阀(5)，其中：所述单模光纤(1)的一端设于所述基座(2)和所述悬臂梁(3)之间；所述钢板(4)的中间设有U形槽(6)，所述U形槽(6)的深度设为2mm，长度设为23mm；所述悬臂梁(3)的一端卡设于所述U形槽(6)中，所述悬臂梁(3)的另一端与所述基座(2)之间设有空隙；所述U形槽(6)上沿所述悬臂梁(3)方向均匀设有5组档位孔(7)，所述档位孔(7)设为U形，所述档位孔(7)的长度设为1.5mm，宽度设为1.5mm，深度设为2mm；所述移动压阀(5)包括横梁和分设于所述横梁两端的卡爪，所述卡爪卡设于所述档位孔(7)内；所述移动压阀(5)用于改变所述悬臂梁(3)的支撑点。

【技术特征摘要】
1.一种带宽和精度可调节的光纤传感器，其特征在于，包括：单模光纤(1)、基座(2)、悬臂梁(3)、钢板(4)及移动压阀(5)，其中：所述单模光纤(1)的一端设于所述基座(2)和所述悬臂梁(3)之间；所述钢板(4)的中间设有U形槽(6)，所述U形槽(6)的深度设为2mm，长度设为23mm；所述悬臂梁(3)的一端卡设于所述U形槽(6)中，所述悬臂梁(3)的另一端与所述基座(2)之间设有空隙；所述U形槽(6)上沿所述悬臂梁(3)方向均匀设有5组档位孔(7)，所述档位孔(7)设为U形，所述档位孔(7)的长度设为1.5mm，宽度设为1.5mm，深度设为2mm；所述移动压阀(5)包括横梁和分设于所述横梁两端的卡爪，所述卡爪卡设于所述档位孔(7)内；所述移动压阀(5)用于改变所述悬臂梁(3)的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭庆军，钱国超，祝小松，陈伟根，万福，马仪，程志万，周仿荣，邹德旭，黄星，洪志湖，刘光祺，颜冰，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53