[发明专利]光纤束位移传感器

摘要

本发明公开了一种光纤束位移传感器，其光纤束探头由多模光纤紧密集束而成，探头后部分为三支，一支用于发射，两支用于接收，光纤束在探头前端面排列为同轴随机型。光发射器发出载波调制光经发射光纤束照射到位移反射面，随位移量变化的反射光经两路接收光纤束返回到两光接收器，光接收器将光信号变为电信号，经各自的锁定放大电路放大、解调和滤波，最后一起输入除法器，将得到的比值作为位移信号。本发明除具有抗电磁干扰、高精度、宽频响、低成本、结构简单和体积小的优点外，还具有测量结果与环境光干扰、光源波动、被测体表面反射率和光纤传输损耗无关的特点，特别适于微小位移的非接触式精密测量，还可应用于振动、厚度和压力的测量。

主权项

1、一种光纤束位移传感器，其特征在于：该位移传感器包括载波发生电路(5)、光源驱动电路(4)、光发射器(3)、光纤束探头(9)、二个光接收器(1、2)、二个锁定放大电路(6、7)和除法器(8)；锁定放大电路(6、7)包括依次相连的交流放大电路(14)、带通滤波电路(15)、相敏检波电路(16)和低通滤波电路(17)；光纤束探头(9)由多模光纤紧密集束而成，探头后部分为三支，一支为发射光纤束(11)，另二支分别为随机型接收光纤束(12)和同轴型接收光纤束(13)，在探头前端面上，发射光纤束(11)和随机型接收光纤束(12)随机排列为内圈的圆盘形，同轴型接收光纤束(13)排列为外圈的圆环形；载波发生电路(5)产生固定频率的载波信号分别输出到光源驱动电路(4)和二个相敏检波电路(16、16’)，所述载波信号通过光源驱动电路(4)驱动光发射器(3)发出载波调制光，经所述发射光纤束照射到位移反射面(10)，随位移量变化的反射光经所述两路接收光纤束返回到二个光接收器(1、2)，光接收器(1、2)将光信号变为电信号，依次经各自的交流放大电路(14、14’)和带通滤波电路(15、15’)放大和滤波后，与所述载波信号一起输入各自的相敏检波电路(16、16’)进行精密检波，再通过各自的低通滤波电路(17、17’)得到随机型接收信号和同轴型接收信号，将这二个幅值解调信号一起输入除法器(8)，其比值作为测量的位移信号。