The invention relates to the field of grating sensing and demodulation, and proposes a matching grating demodulation device with adjustable range, including grating matching core device, photoelectric detector and driving and acquisition circuit of FPGA. The grating matching core device includes polyvinylidene chloride/graphene composite vibrator, U-bracket and matching grating, U-bracket is a combination of U-bracket base and upper arm plate, and polyvinylidene chloride. Ethylene/graphene composite vibrator is set between U-bracket base and upper arm plate. Guideways are arranged on both sides of U-bracket base. The bottom of optical fiber fixing device is set in the guide rail and can slide along the guide rail. There are several T-shaped transverse grooves arranged longitudinally above the upper arm plate. T-shaped transverse grooves are used for placing light baffles. Matched gratings are arranged above the U-bracket through the optical fiber fixing device. It also contacts the lightweight baffle without pressure. The invention can demodulate the grating sensing system with high precision and wide range, and can be widely used in the field of grating sensing.
【技术实现步骤摘要】
一种量程可调的匹配光栅解调装置
本专利技术涉及光栅传感与解调领域，特别涉及采用PVDF/石墨烯复合振动器的一种具有量程可调的匹配光栅解调装置。
技术介绍
光纤光栅传感系统的解调本质上是对传感光栅反射谱进行实时监测，分析出编码波长。测量波长变化量的经典方法是采用光谱分析仪、单色仪进行测量，但这些仪器价格昂贵、体积大、不利于传感系统的集成。在集成性研究方面比较可取的是可调谐F-P腔解调法和匹配光栅解调法。可调谐F-P腔解调法主要通过压电陶瓷(PZT)驱动F-P腔实现光栅解调，其缺点是成本高；也可以采用将多片PZT与光栅简单地贴附在一起的方式进行匹配解调，但是其测量精度与准确性无法满足实际需要。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种一种具有量程可调的匹配光栅解调装置，以解决现有技术中采用PZT贴附光栅结构无法进行量程调节且精度较低的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种量程可调的匹配光栅解调装置，包括光栅匹配核心装置、光电探测器和FPGA驱动与采集电路，所述光栅匹配核心装置包括聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器、U型...
【技术保护点】
1.一种量程可调的匹配光栅解调装置，其特征在于，包括光栅匹配核心装置、光电探测器（4）和FPGA驱动与采集电路（5），所述光栅匹配核心装置包括聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）、U型支架（2）和匹配光栅（3），所述U型支架（2）为U型支架底座（8）和上臂板（9）结合而成，所述聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）设置在U型支架底座（8）与上臂板（9）之间并靠近U型支架（2）弧形的一端，所述U型支架底座（8）两侧设置有有导轨（11），光纤固定装置（12）的底部设置在导轨（11）内并可沿所述导轨（11）滑动，上臂板（9）上方设置有多个沿纵向排列的T型横槽（13），所述T型横槽（13...
【技术特征摘要】
1.一种量程可调的匹配光栅解调装置，其特征在于，包括光栅匹配核心装置、光电探测器（4）和FPGA驱动与采集电路（5），所述光栅匹配核心装置包括聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）、U型支架（2）和匹配光栅（3），所述U型支架（2）为U型支架底座（8）和上臂板（9）结合而成，所述聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）设置在U型支架底座（8）与上臂板（9）之间并靠近U型支架（2）弧形的一端，所述U型支架底座（8）两侧设置有有导轨（11），光纤固定装置（12）的底部设置在导轨（11）内并可沿所述导轨（11）滑动，上臂板（9）上方设置有多个沿纵向排列的T型横槽（13），所述T型横槽（13）用于放置轻质挡板（14），所述匹配光栅（3）通过光纤固定装置（12）设置在所述U型支架（2）上方，并与所述轻质挡板（14）无压接触，所述匹配光栅（3）用于接收传感光栅（15）的反射信号，并反射至所述光电探测器（4），所述FPGA驱动与采集电路（5）的输出端与所述所述聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）电连接，输入端与所述光电探测器（4）连接，用于驱动所述聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）实现伸缩变化，还用于根据所述光电探测器的探测信号，实现传感信号的解调。2.根据权利要求1所述的一种量程可调的匹配光栅解调装置，其特征在于，所述U型支架底座（8）为不锈钢材料制成，固定设置在隔振底座（7）上；所述上臂板（9）为轻质刚体材料制成。3.根据权利要求1所述的一种量程可调的匹配光栅解调装置，其特征在于，所述聚偏氯乙烯/石墨烯复合振动器（1）包括半球体和贴合设置与半球体表面的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓霄，宋志强，张丽，潘丽鹏，林洪太，蔡嘉城，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
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