[发明专利]一种传感器和信号处理方法

说明书

本发明公开了一种传感器，该传感器包括光源、光探测单元、第一光传输单元、第二光传输单元和光反射体。光源提供的光信号在经过第一光传输单元、光反射体以及第二光传输单元的传输及反射作用后，投射到光探测单元上，光探测单元根据接收到的光信号生成对应的第一传感数据，其中，第一传感数据为根据光探测单元接收的光信号转换得到的电流信号和/或电压信号，并且，该第一传感数据的取值随光探测单元接收到的光信号的强度变化而变化。本发明提供的传感器可直接采集光信号的功率，无需使用复杂的解调设备对光信号进行解调，有效降低了传感器的生产成本。

技术领域

本发明涉及用于测量角度、位移等信息的传感器领域，尤其涉及一种传感器和信号处理方法。

背景技术

在光电传感器中，光纤可作为传输光波的媒介。当光波在光传输媒介中传输时，光波的特征参量会随着外界物理量的作用而发生变化，因此，通过测量媒介中传输的光波信号的变化，即可探测导致该光波信号变化的各种物理量的大小，实现传感的目的。现有的传感器采集的光波信号的解调过程复杂，成本高，例如，通过光纤布拉格光栅传感器测位移时，需使用光谱仪或光纤光栅解调仪等设备对光信号的波长进行解调，通过光纤陀螺仪测量角度变化时，涉及到干涉光的光强检测，导致后期解调电路复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种传感器和信号处理方法，可用于解决现有传感器采集的光波信号的解调过程复杂，成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：

光源、光探测单元、第一光传输单元、第二光传输单元和光反射体；

所述第一光传输单元具有第一光接收端和第一光输出端，所述第一光接收端对准所述光源，所述第一光输出端对准所述光反射体，所述第一光传输单元用于通过所述第一光接收端接收来自所述光源的光信号，并通过所述第一光输出端输出所接收的光信号；

所述第二光传输单元具有第二光接收端和第二光输出端，所述第二光接收端对准所述光反射体，所述第二光输出端对准所述光探测单元，所述第二光传输单元用于通过所述第二光接收端接收所述光反射体反射的光信号，并通过所述第二光输出端输出所接收的光信号；

所述光反射体用于通过自身的光反射面接收所述第一光传输单元输出的光信号并反射所接收的光信号，且所述第二光传输单元的第二光接收端与所述光反射体的光反射面之间的光路距离渐变；

所述光探测单元用于接收所述第二光传输单元输出的光信号，并根据接收的光信号生成对应的第一传感数据，其中，所述第一传感数据为根据所述光探测单元接收的光信号转换得到的电流信号和/或电压信号，并且，所述光探测单元接收的光信号的强度随所述第二光传输单元的第二光接收端与所述光反射体的光反射面之间的光路距离变化而变化，所述第一传感数据的取值随所述光信号的强度变化而变化。

本发明第二方面提供了一种信号处理方法，其特征在于，应用于上述的传感器，所述方法包括：

所述传感器根据自身的光探测单元接收的光信号生成第一传感数据，所述第一传感数据为根据所述光探测单元接收的光信号转换得到的电流信号和/或电压信号；

基于预设的第一传感数据与第二传感数据的映射关系或换算关系，所述传感器根据所述第一传感数据获取对应的第二传感数据；

其中，所述第二传感数据用于表示所述光反射体的位移信息，所述光反射体的位移变化使得所述第二光传输单元的第二光接收端与所述光反射体的光反射面之间的光路距离变化；

或者，所述第二传感数据用于表示所述光反射体的旋转角度信息，所述光反射体的旋转角度变化使得所述第二光传输单元的第二光接收端与所述光反射体的光反射面之间的光路距离变化。