[发明专利]一种基于法布里珀罗原理的传感器

说明书

本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，质量块活动连接到顶板，在使用时，将倾斜仪固定在某个静止的被测物体上时，质量块重心与其与顶板连接点之间的连线会垂直于水平面；在该质量块一端设置的反射面与光纤的端部之间形成法布里‑珀罗腔。被测物体在倾斜之后会处于静止状态，其重心和其与顶板的连接点之间的连线会垂直于水平面；此时法布里‑珀罗腔的腔长会发生变化，就可以利用法布里‑珀罗原理测量出腔长的变化值，进一步可以测量出质量块所发生的倾斜的角度，而该角度就是被测物体的倾斜角度。该基于法布里珀罗原理的传感器具有简单、方便、精度高的优点，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于法布里珀罗原理的传感器，属于传感器领域。

背景技术

在现有技术中，存在一些测量倾角的电子传感器和FBG传感器。其中FBG传感器的量程的一般能达到5°左右，但是精度较低，一般都是分数量级的。而且这些传感器，都是基于倾斜对应变的影响，因此都存在阻力的问题。这样，测量的敏感度和精度都大大降低。因此，需要找到一种长时间、高精度、无磨损和非接触的传感器来实现该功能。本发明的传感器，就是基于法布里-珀罗原理，利用光纤和反射镜之间的非接触特性来测量倾角，具有极高的精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，质量块活动连接到顶板，在使用时，将倾斜仪固定在某个静止的被测物体上时，质量块重心与其与顶板连接点之间的连线会垂直于水平面；在该质量块一端设置的反射面与光纤的端部之间形成法布里-珀罗腔。被测物体在倾斜之后会处于静止状态，其重心和其与顶板的连接点之间的连线会垂直于水平面；此时法布里-珀罗腔的腔长会发生变化，就可以利用法布里-珀罗原理测量出腔长的变化值，进一步可以测量出质量块所发生的倾斜的角度，而该角度就是被测物体的倾斜角度。该基于法布里珀罗原理的传感器具有简单、方便、精度高的优点，具有广泛的应用前景。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括顶板、质量块、第一连接体和第一光纤，其中：

所述质量块的顶端活动连接到顶板，其一侧设有第一反射面；

所述第一连接体的一端固定于顶板，另一端固定连接有第一光纤，第一光纤的端部正对第一反射面且该端部上设置有第一反射端面，在第一反射面与第一反射端面之间形成第一法布里-珀罗腔；当倾斜仪发生倾斜时，顶板会随之发生倾斜，进而带动第一连接体发生倾斜，而质量块也随之发生倾斜，从而所述第一法布里-珀罗腔的腔长会发生变化，进而可以利用第一法布里-珀罗腔的腔长变化测量出倾斜仪的倾斜角度。

作为优选，所述质量块为水平杆，且水平杆的通过N₁根等长度的柔性绳连接到顶板；

且任何两根柔性绳与顶板相连接的两个连接点之间的距离记为第一距离，所述两根柔性绳与水平杆相连接的两个连接点之间的距离记为第二距离，第一距离等于第二距离；

当顶板呈水平放置时，水平杆也处于水平状态且第一反射面呈垂直于水平方向，水平杆的重心在N₁根等长度的柔性绳的包络范围之内，并且第一反射面垂直于第一光纤的光轴；N₁为大于等于二的整数。

作为优选，N₁＝2。

作为优选，两根柔性绳分别连接到水平杆的两端。

作为优选，所述第一连接体为一竖杆。

作为优选，所述质量块为水平杆，且水平杆的通过N₂根等长度的柔性绳活动连接到顶板，且柔性绳也活动连接到水平杆，且倾斜仪发生倾斜时，柔性绳最终都处于垂直于水平面状态；