[发明专利]一种FP干涉测量角量传感器

说明书

本发明公开了一种FP干涉测量角量传感器，包括转盘，所述转盘上的四周均贯穿有圆形磁栅尺，所述转盘的底部且与圆形磁栅尺相对应的位置设置有传感探头，所述传感探头的底部通过连接软管固定连接有第一圆筒外壳，并且第一圆筒外壳的底部连通有第二圆筒外壳，涉及光纤传感技术领域。该FP干涉测量角量传感器，极大的提高了线性位移的范围以及测量的角度，不仅研究了光纤光栅通过等强度梁、杠杆原理测量线位移以及温补问题，还可以更好的研究连续大范围测量问题与线位移与角量测量的转换，为以后的FP测量角量提供了更多更全面的文献参考，促进光纤科学研究的发展，为FP腔作为测量角量传感器开辟了一条新的道路。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体为一种FP干涉测量角量传感器。

背景技术

随着光纤微纳传感制作工艺的不断提高和成熟，世界各国对光纤微纳传感的应用研究迅速开展起来。伴随着光纤微纳传感的优良特性的逐步展现，其在传感领域得到了广泛研究和应用。光纤微纳传感器作为新型光纤传感器，除具有重量轻，抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温等光纤传感器的特点外，还具有许多独特的优点。

干涉型光纤传感器通过探测干涉条纹移动或干涉光谱漂移来实现对外界介质特性改变的测量。当外界环境发生变化时，光纤内相干光光程差随之改变，从而引起干涉信号的变化。干涉型传感器测量灵敏度高，具有很快的响应速度，被广泛应用于温度、折射率、应变、曲率和湿度等参数的测量。迄今为止，测量温度和折射率的方法有很多，由于干涉型传感器自身的优点以及光纤微结构的发展，基于光纤端面微结构的光纤干涉型传感器受到广泛青睐。但是角量一般都采用光纤Sagnac效应进行测量。

非接触磁耦合光纤光栅位移传感器只能在小范围线性位移进行测量，机械式旋转角度传感器测量范围为–21°—+21°，不少学者研究了光纤光栅通过等强度梁、杠杆原理测量线位移以及温补问题，但是没有研究连续大范围测量问题与线位移与角量测量的转换。中国台湾逢甲大学研究了角度传感器可以测量角度大小，且测量角度范围不受限制，但是此种传感器没有研究角速度测量。而研究FP测量角量的文献很少，本设计为FP腔作为测量角量传感器开辟了一条新的道路。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种FP干涉测量角量传感器，解决了没有研究连续大范围测量问题与线位移与角量测量的转换，研究FP测量角量的文献很少的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种FP干涉测量角量传感器，包括转盘，所述转盘上的四周均贯穿有圆形磁栅尺，所述转盘的底部且与圆形磁栅尺相对应的位置设置有传感探头，所述传感探头的底部通过连接软管固定连接有第一圆筒外壳，并且第一圆筒外壳的底部连通有第二圆筒外壳，所述第一圆筒外壳内部的顶端活动连接有环氧树脂块，并且环氧树脂块的底部固定连接有第一APC，所述第一APC的表面且位于环氧树脂块与挡板之间固定连接有弹簧，所述第一APC的表面且位于第一圆筒外壳的内部固定连接有挡板，所述第一APC的表面且位于第二圆筒外壳的内部连通有 FP腔，所述第一APC与第二圆筒外壳底部的交界处连通有锥形管，所述第一 APC远离环氧树脂块的一端活动连接有第二APC，并且第二APC的一端设置有金属护套管，所述金属护套管的表面固定连接有塑料外壳，所述塑料外壳的内部且位于金属护套管的一端固定连接有永磁体。

优选的，所述第一APC远离环氧树脂块的一端从上至下一次贯穿第一圆筒外壳和第二圆筒外壳且延伸至第二圆筒外壳的外部。

本发明还公开了一种FP干涉测量角量传感器的实验测试流程，具体包括以下步骤：

S1、在直流电机右端用电子测速仪记录直流电机的转角与转速；

S2、设置的八个永磁体组成圆形磁栅尺，圆形磁栅尺固定在直流电机的左端，直流电机的磁头对准圆形磁栅尺其中一个磁栅位置；