CN105509816A - 一种基于法布里珀罗原理的传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于法布里珀罗原理的传感器，杆传感器包含壳体、测量探杆、纵向滑块、位移转换装置。光纤穿过上侧密封圈伸入到上侧通孔，且其底部设置有部分反射端面，在纵向滑块的上侧设置有反射面，从而使光纤的部分反射面和纵向滑块的上侧的反射面之间形成一个法布里-珀罗腔。位移转换装置会将测量探杆的横向滑动转换为纵向滑块的滑动，从而改变所述反射面到所述部分反射端面的距离，从而改变法布里-珀罗腔长，依据法布里-珀罗原理可以测量出法布里-珀罗腔长的变化，进而可以计算出测量探杆的滑动距离。该发明所提供的传感器，具有精度高、抗干扰能力强和耐久性强等优点，具有广泛的应用前景。
Description
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
EFPI传感器多用于压强、应变或者温度的传感器，即便用于位移，也是用来测量微位移的(纳米或者微米级)。而在实际的结构中，位移会有大有小，超过1mm或者1cm是极为常见的。现在的测量大位移的传感器大多基于电学原理，通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或非线性函数关系的电阻或电压输出，通过输出的信号推算出位移。因此，这些传感器测量位移容易受到温度和电磁的影响，需要进行温度补偿和抗干扰处理。而使用光纤作为传感器，可以消去很多不利的影响，例如电磁的影响。
其中，光学测量大位移，加拿大的FISO公司用Fizeau干涉仪制作了量程为2cm的位移传感器，由于Fizeau干涉仪需要的加工精度极高，而且加工难度很大，所以该传感器制作成本很高，而且该产品进行的温度补偿还存在问题，因为产品由多重材料构成，所有材料都有自身的热膨胀系数，所以温度补偿应该考虑各种材料热膨胀的组合结果，不仅和温差有关，也和干涉腔长相关。如果干涉腔长变化很小，也就是Fizeau干涉楔形的夹角极小的话，受到的温度影响会很小，更容易受到振动等因素的影响，就会影响精度。因此干涉腔长的变化范围越大，得到的数据的精度越高，也更能有效的降低其他因素的干扰。由于EFPI的精度极高，制作简单，所以是制作位移计很理想的原理。但是干涉腔的最大干涉腔长很小，一般不超过1mm。在目前的专利库中，还没有见到用最简单的EFPI结构来测量大位移的传感器。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了基于法布里珀罗原理的传感器，杆传感器包含壳体、测量探杆、纵向滑块、位移转换装置。光纤穿过上侧密封圈伸入到上侧通孔，且其底部设置有部分反射端面，在纵向滑块的上侧设置有反射面，从而使光纤的部分反射面和纵向滑块的上侧的反射面之间形成一个法布里-珀罗腔。位移转换装置会将测量探杆的横向滑动转换为纵向滑块的滑动，从而改变所述反射面到所述部分反射端面的距离，从而改变法布里-珀罗腔长，依据法布里-珀罗原理可以测量出法布里-珀罗腔长的变化，进而可以计算出测量探杆的滑动距离。该发明所提供的传感器，具有精度高、抗干扰能力强和耐久性强等优点，具有广泛的应用前景，特别适用于高精度测量结构静力和动力作用下的大位移以及环境温度。当采用性能稳定的材料时，可以在零下四十度左右工作。
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，包括壳体、位移转换装置、光纤，其中：
所述壳体为含有内腔且左右两端相贯通的管体，壳体的右侧设置有与壳体密封连接的右侧密封圈；
壳体的上侧设置有与内腔相贯通的上侧通孔，在所述上侧通孔的上侧设置有与壳体密封连接的上侧密封圈，光纤穿过上侧密封圈伸入到上侧通孔，光纤的底部具有部分反射端面；
所述位移转换装置包括测量探杆、转换主体、纵向滑块，所述测量探杆连接到转换主体的左侧，纵向滑块连接到转换主体的上侧；
所述壳体的左侧设置有轴向通孔，所述轴向通孔与内腔相贯通，且轴向通孔的垂直尺寸小于内腔的垂直尺寸；所述测量探杆与轴向通孔相配合且其左端穿过轴向通孔从壳体向左伸出，在所述轴向通孔的左侧设置有与壳体密封连接的左侧密封圈，所述测量探杆从左侧密封圈设置的与所述测量探杆相配合的通孔向左伸出；
所述纵向滑块的上侧设置有反射面，所述反射面垂直于光纤的光轴，转换主体将测量探杆的横向滑动转换成纵向滑块的纵向滑动，从而改变所述反射面到所述部分反射端面的距离；所述转换主体位于内腔内部。
作为优选，当测量探杆的横向滑动距离为x时，所述反射面到所述部分反射端面的距离的变化为y，且y＝ax，<a<。
作为优选，所述纵向滑块与上侧通孔相配合且其上端伸入到上侧通孔中，纵向滑块的纵向滑动距离小于上侧通孔的垂直高度。
作为优选，所述轴向通孔呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠；所述上侧通孔的呈垂直安放的正柱体，在正柱体的内表面上设置有滚珠。
作为优选，所述轴向通孔内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠；测量探杆为与轴向通孔相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽；
所述上侧通孔内表面呈垂直安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向上均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠；纵向滑块为与上侧通孔相配合的垂直安放的圆柱体，在纵向滑块的圆柱面上设置有与多排滚珠相配合的第二滑槽。
作为优选，所述反射端面与光纤的光轴基本垂直，且反射面平行于反射端面。
作为优选，所述光纤串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面距离为1-3mm。
作为优选，轴向通孔的垂直尺寸小于内腔的垂直尺寸；
所述测量探杆与转换主体固定连接，转换主体的上侧设置有滑槽，所述滑槽与转换主体的中轴线的倾角为θ；
纵向滑块分为固定连接的上滑块和下滑块，且上滑块的水平尺寸小于下滑块的水平尺寸；上滑块的顶部为反射面，在上滑块的外围设置有垂直拉伸弹簧，所述垂直拉伸弹簧被上侧通孔外侧壳体和下滑块卡住；下滑块的底设有直排滚针，所述直排滚针配合性地安装在滑槽中；
所述转换主体的右侧还设置有水平拉伸弹簧，在壳体的右侧设置有右侧封圈，水平拉伸弹簧被转换主体和右侧密封圈卡住。
作为优选，在所述上侧通孔的外侧为位于壳体上侧的凸起，该凸起与壳体为密封性连接。
作为优选，所述转换主体为水平安放的楔面向上的楔块，楔角为θ。
作为优选，所述转换主体的楔角向左。
作为优选，所述测量探杆与转换主体之间设置有限位凸块，限位凸块的垂直尺寸大于测量探杆的垂直尺寸。
作为优选，在所述转换主体的右侧固定连接有防晃凸块，所述防晃凸块紧密配合于内腔，且所述水平拉伸弹簧设置在所述防晃凸块的右侧。
作为优选，θ的范围为0.1°≤θ≤15°。
本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体、位移转换装置、光纤，其中：
所述壳体为含有内腔且左右两端相贯通的管体，壳体的上侧设置有与内腔相贯通的上侧通孔，在所述上侧通孔的上侧设置有与壳体密封连接的上侧密封圈，在上侧密封圈上设置有与上侧通孔相贯通的密封圈通孔，所述密封圈通孔的中轴与该传感器的中轴的夹角为90°-α；所述光纤穿过密封圈通孔和上侧通孔从而深入到内腔，光纤的底部具有部分反射端面，光纤与密封圈通孔的孔壁紧密连接；
壳体的左侧设置有轴向通孔，所述轴向通孔与内腔相贯通，且轴向通孔的垂直尺寸小于内腔的垂直尺寸；
所述位移转换装置包括测量探杆、右侧滑块，所述测量探杆固定连接到右侧滑块；所述测量探杆与轴向通孔相配合且其左端穿过轴向通孔从壳体向左伸出，在所述轴向通孔的左侧设置有与壳体密封连接的左侧密封圈，所述测量探杆从左侧密封圈设置的与所述测量探杆相配合的通孔向左伸出；在右侧滑块的上表面设置有反射面，所述反射面与右侧滑块的中轴线的倾角为α且垂直于光纤的光轴；
所述右侧滑块的右侧还设置有水平拉伸弹簧，在壳体的右侧设置有与壳体密封连接的右侧封圈，水平拉伸弹簧被右侧滑块和右侧密封圈卡住。
作为优选，所述右侧滑块为水平安放的楔面向上的楔块，楔角为α，所述反射面位于楔块的上表面。
作为优选，所述楔块的楔角向左。
作为优选，所述测量探杆与右侧滑块之间设置有限位凸块，限位凸块的垂直尺寸大于轴向通孔的垂直尺寸。
作为优选，在所述右侧滑块的右侧固定连接有防晃凸块，所述防晃凸块紧密配合于内腔，且所述水平拉伸弹簧位于所述防晃凸块的右侧。
作为优选，所述轴向通孔呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠。
作为优选，所述轴向通孔内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠；测量探杆为与轴向通孔相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽；
作为优选，所述反射端面与光纤的光轴基本垂直，且反射面平行于反射端面。
作为优选，所述光纤串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面距离为1-3mm。
作为优选，α的范围为0.1°≤α≤15°。
本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体、位移转换装置、光纤，其中：
所述壳体为含有内腔且左右两端相贯通的管体，所述内腔为呈水平防止的圆柱体；壳体的上侧设置有与内腔相贯通的上侧通孔，在所述上侧通孔的上侧设置有与壳体密封连接的上侧密封圈，在上侧密封圈上设置有与上侧通孔相贯通的密封圈通孔，所述密封圈通孔的中轴与该传感器的中轴的夹角为90°-β；所述光纤穿过密封圈通孔和上侧通孔从而深入到内腔，光纤的底部具有部分反射端面，光纤与密封圈通孔的孔壁紧密连接；
壳体的左侧设置有轴向通孔，所述轴向通孔与内腔相贯通，且轴向通孔的垂直尺寸小于内腔的垂直尺寸，轴向通孔呈水平安放的圆柱面，在圆柱面的内表面上设置有滚珠；
所述位移转换装置包括测量探杆、右侧滑块，所述测量探杆固定连接到右侧滑块；所述测量探杆与轴向通孔相配合且其左端穿过轴向通孔从壳体向左伸出，在所述轴向通孔的左侧设置有与壳体密封连接的左侧密封圈，所述测量探杆从左侧密封圈设置的与所述测量探杆相配合的通孔向左伸出；
右侧滑块呈水平安放的圆台，该圆台的母线与右侧滑块的中轴线的倾角为β，在该圆台的外表面设置有反射面，所述反射面的母线与右侧滑块的中轴线的倾角为β且垂直于光纤的光轴；在所述右侧滑块的右侧固定连接有为圆柱形凸块，所述圆柱形凸块呈水平放置的圆柱体且紧密配合于内腔；该测量探杆、右侧滑块和圆柱形凸块的中轴线重合。
所述圆柱形凸块的右侧还设置有水平拉伸弹簧，在壳体的右侧设置有与壳体密封连接的右侧封圈，水平拉伸弹簧被右侧滑块和右侧密封圈卡住。
作为优选，所述测量探杆与右侧滑块之间设置有限位凸块，限位凸块的垂直尺寸大于轴向通孔的垂直尺寸。
作为优选，所述反射端面与光纤的光轴基本垂直，且反射面平行于反射端面。
作为优选，所述光纤串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面距离为1-3mm。
作为优选，β的范围为0.1°≤β≤15°。
作为优选，所述圆台的下底面向右。
本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体、位移转换装置、光纤，其中：
所述壳体为含有内腔且左右两端相贯通的管体，壳体的上侧设置有与内腔相贯通的上侧通孔，在所述上侧通孔的上侧设置有与壳体密封连接的上侧密封圈，在上侧密封圈上设置有与上侧通孔相贯通的密封圈通孔；所述光纤穿过密封圈通孔和上侧通孔从而深入到内腔，光纤的底部具有部分反射端面，光纤与密封圈通孔的孔壁紧密连接；
壳体的左侧设置有轴向通孔，所述轴向通孔与内腔相贯通，且轴向通孔的垂直尺寸小于内腔的垂直尺寸；
所述位移转换装置包括测量探杆、转换主体、带螺旋齿轮；所述测量探杆固定连接到转换主体；所述测量探杆与轴向通孔相配合且其左端穿过轴向通孔从壳体向左伸出，在所述轴向通孔的左侧设置有与壳体密封连接的左侧密封圈，所述测量探杆从左侧密封圈设置的与所述测量探杆相配合的通孔向左伸出；
所述转换主体的一侧表面设置有齿条，所述带螺旋齿轮分为固定连接的上下两部分组成，下部分为与所述齿条相配合的齿轮，上部分为螺旋斜面，沿着螺旋斜面的上侧设置有反射面，所述反射面垂直于光纤的光轴；所述带螺旋齿轮通过中轴固定于壳体上，且可沿着中轴旋转。
所述转换主体的右侧还设置有水平拉伸弹簧，在壳体的右侧设置有与壳体密封连接的右侧封圈，水平拉伸弹簧被转换主体和右侧密封圈卡住。
作为优选，所述中轴为带滚珠的防晃装置。
作为优选，所述测量探杆与转换主体之间设置有限位凸块，限位凸块的垂直尺寸大于测量探杆的垂直尺寸。
作为优选，在所述转换主体的右侧固定连接有防晃凸块，所述防晃凸块紧密配合于内腔，且所述水平拉伸弹簧位于所述防晃凸块的右侧。
作为优选，所述轴向通孔呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠；
作为优选，所述轴向通孔内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠；测量探杆为与轴向通孔相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽；
作为优选，所述反射端面与光纤的光轴基本垂直，且反射面平行于反射端面。
作为优选，所述光纤串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面距离为1-3mm。
本发明的有益效果：
(1)本发明巧妙的结合了EFPI原理与机械设计的一些原理，使用最简易的EFPI结构，使得很大的位移可以转化为很小的干涉腔长变化，从而得到非常精确的位移。
(2)本发明所提供的基于法布里珀罗原理的传感器几乎不受温度影响，完全不受电磁干扰，可以在温差大、条件恶劣的地方长期监测，具有很强的实用性。
(3)本发明所提供的基于法布里珀罗原理的传感器的防晃防震技术很高，可以确保干涉腔长不会因为主杆的晃动和振动而变化。
(4)温度对本发明所提供的基于法布里珀罗原理的传感器中的影响很小，即便温差很大时，对位移的最大影响也不到量程的千分之一。
(5)在本发明所提供的基于法布里珀罗原理的传感器中，如果对精度的要求极高，即使考虑温度补偿，也可以通过FBG来实现，整个系统仍然是一根光纤，从一个光谱里可以分析出位移和温度(见图6)，方便易行。
附图说明
图1为本发明实施例1所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图2为本发明实施例1所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图3为本发明实施例1所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图4为本发明实施例1所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图5为本发明实施例1所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的沿AA‘的剖面图；
图6为本发明实施例1所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的沿BB‘的剖面图；
图7为本发明实施例2所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图8为本发明实施例3所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图9为本发明实施例3所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图10为本发明实施例4所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的壳体正视图；
图11为本发明实施例5所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的正视图；
图12为本发明实施例5所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的壳体正视图；
图13为本发明实施例5所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的带螺旋齿轮的立体图；
图14是本发明实施例2提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器外加FBG温度传感器的光谱图；
图15是本发明实施例2提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器的量程为2cm时在四个不同位移时的光谱图；
图16是本发明实施例2提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器在20℃恒温且量程为2cm时测得的腔长求出的位移与位移计测出的位移的关系图；
图17是本发明实施例2提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器在20℃恒温且量程为10cm时测得的腔长求出的位移与位移计测出的位移的关系图；
其中：1.壳体，12.轴向通孔，13，上侧通孔，14.内腔，15.上侧密封圈，151.密封圈通孔，16.左侧密封圈，17.滚珠，18.右侧密封圈，2.光纤，21.部分反射面，3.位移转换装置，31.测量探杆，33.纵向滑块，331.反射面，332.下滑块，333.垂直拉伸弹簧，334.直排滚针，335.上滑块，34.转换主体，341.滑槽，342.限位凸块，343.防晃凸块，344.圆柱形凸块，35.第一滑槽，36.第二滑槽，44.水平拉伸弹簧，61.右侧滑块，7.中轴；
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体1、位移转换装置3、光纤2，其中：
所述壳体1为含有内腔14且左右两端相贯通的管体，壳体1的右侧设置有与壳体1密封连接的右侧密封圈18；
壳体1的上侧设置有与内腔14相贯通的上侧通孔13，在所述上侧通孔13的上侧设置有与壳体1密封连接的上侧密封圈15，光纤2穿过上侧密封圈15伸入到上侧通孔13，光纤2的底部具有部分反射端面21；
所述位移转换装置3包括测量探杆31、转换主体34、纵向滑块33，所述测量探杆31连接到转换主体34的左侧，纵向滑块33连接到转换主体34的上侧；
所述壳体1的左侧设置有轴向通孔12，所述轴向通孔12与内腔14相贯通，且轴向通孔12的垂直尺寸小于内腔14的垂直尺寸；所述测量探杆31与轴向通孔12相配合且其左端穿过轴向通孔12从壳体1向左伸出，在所述轴向通孔12的左侧设置有与壳体1密封连接的左侧密封圈16，所述测量探杆31从左侧密封圈16设置的与所述测量探杆31相配合的通孔向左伸出；
所述纵向滑块33的上侧设置有反射面331，所述反射面331垂直于光纤2的光轴，转换主体34将测量探杆31的横向滑动转换成纵向滑块33的纵向滑动，从而改变所述反射面331到所述部分反射端面21的距离；所述转换主体34位于内腔14内部。
壳体为两端相贯通的，有助于在生产的时候将位置转换装置放置到壳体的内腔中；在左侧、右侧、上侧都设置有密封圈，从而可以防止灰尘等颗粒进入到壳体的内腔中，保证了内腔的清洁，也提高了传感器测量的精确性，扩大了该传感器的使用范围。
本实施例所提供的基于法布里珀罗原理的传感器的工作原理:
在该传感器中，光纤穿过上侧密封圈进入到上侧通孔13，且其底部设置有部分反射端面21，在纵向滑块的上侧设置有反射面331，且反射面垂直于光纤的光轴，从而使光纤底部的部分反射端面和纵向滑块上侧的反射面之间形成一个法布里-珀罗腔。当测量探杆滑动距离x时，转换主体会将距离x按照一定的规律使纵向滑块做纵向滑动，从而使反射面到所述部分反射端面的距离改变h＝f(x)，依据法布里-珀罗原理可以测量出滑动h，从而可以推断出测量探杆的横向位移x。
本发明提供了基于法布里珀罗原理的传感器，杆传感器包含壳体、测量探杆、纵向滑块、位移转换装置。光纤穿过上侧密封圈伸入到上侧通孔，且其底部设置有部分反射端面，在纵向滑块的上侧设置有反射面，从而使光纤的部分反射面和纵向滑块的上侧的反射面之间形成一个法布里-珀罗腔。位移转换装置会将测量探杆的横向滑动转换为纵向滑块的滑动，从而改变所述反射面到所述部分反射端面的距离，从而改变法布里-珀罗腔长，依据法布里-珀罗原理可以测量出法布里-珀罗腔长的变化，进而可以计算出测量探杆的滑动距离。根据该发明所提供的传感器，具有精度高、抗干扰能力强和耐久性强等优点，具有广泛的应用前景，特别适用于高精度测量结构静力和动力作用下的大位移以及环境温度。当采用性能稳定的材料时，可以在低至零下四十度左右时使用。
在实际使用中，如果要测二维平面XY两个方向的位移，可以用一个小型钢架，将两个传感器相互垂直安置，这样可以同时测量二维平面内XY两方向的位移；如果要测三维XYZ三个方向的位移，可以用一个小型钢架，将三个传感器相互垂直安置，这样可以同时测量三个方向的位移。
可选地，所述反射面采用经过抛光后反光效果好而且不易氧化的材料，例如镀金抛光面、抛光后的陶瓷等等。
可选地，转换主体34固定于壳体1。
可选地，所述转换主体34的垂直尺寸小于所述内腔14的垂直尺寸。
可选地，所述部分反射端面21与反射面331的距离为0.1mm-0.2mm。
优选地，当测量探杆31的横向滑动距离为x时，所述反射面331到所述部分反射端面21的距离的变化为y，且y＝ax，0<a<1。
当反射面到部分反射端面的距离的变化y与测量探杆的滑动距离x(y＝ax)成正比时，则x＝y/a，这样就会比较容易由反射面到部分反射端面的距离的变化y计算出测量探杆的滑动距离x。且当0<a<1时，当x比较大的时候，可以保证y比较小，即位置转换装置可以较大的横向位移转换为较短的纵向滑块的纵向滑动距离，从而改变了反射面到部分反射端面的距离，从而使得本传感器具有了测量大位移的能力。从而扩大了该传感器的使用范围。
可选地，0<a<0.1。
优选地，所述纵向滑块33与上侧通孔13相配合且其上端伸入到上侧通孔13中，纵向滑块33的纵向滑动距离小于上侧通孔13的垂直高度。
于是，在上侧通孔的上侧有上侧密封圈，而其下侧的纵向滑块与上侧通孔相配合，从而使上侧通孔成为一个密闭的空间，从而可以防止灰尘等颗粒进入到上侧通孔中，提高了测量的精确性，也使得该传感器可以应用于灰尘较多，环境较恶劣的场合，从而扩大了该传感器的使用范围。而纵向滑块33的纵向滑动距离小于上侧通孔的垂直高度，可以使得纵向滑块的顶部无法撞击到光纤的底部，从而可以防止损坏该传感器，提高了该传感器的使用寿命。
优选地，如图3、图4所示，所述轴向通孔12呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠17；所述上侧通孔13的呈垂直安放的正柱体，在正柱体的内表面上设置有滚珠17。
在轴向通孔的内表面上设置有滚珠，可以方便测量探杆做横向滑动。在上侧通孔的内表面上设置有滚珠可以方便纵向滑块做纵向滑动。
可选地，所述滚珠为沿内表面均匀分布的多排滚珠。
优选地，如图5所示，所述轴向通孔12内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠17；测量探杆31为与轴向通孔12相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆31的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽35；
如图6所示，所述上侧通孔13内表面呈垂直安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向上均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠17；纵向滑块33为与上侧通孔13相配合的垂直安放的圆柱体，在纵向滑块33的圆柱面上设置有与多排滚珠相配合的第二滑槽36。
滚珠可以方便测量探杆的滑动，而且在测量探杆的圆柱面上设置有与多排滚珠相配合的第一滑槽既方便测量探杆的轴向滑动，又可以防止测量探杆沿其中轴线转动，从而提高了该传感器测量的精确性。
优选地，所述光纤2可以为单模光纤或多模光纤。
优选地，所述反射端面21与光纤2的光轴基本垂直，且反射面331平行于反射端面21。
优选地，所述光纤2串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面21距离为1-3mm。
串联一根布拉格光纤光栅(FBG)，可以让精度高于千分之一量程，同时可以实现位移和温度的共同监测，而且两者不存在耦合关系，是独立的参数。
优选地，在光纤2的外表面设有光纤保护套。
可选地，所述壳体1的材料可以为不锈钢。
可选地，所述壳体1为水平安放的中空的圆柱体。
本发明所提供的一种基于法布里珀罗原理的传感器包含壳体，测量探杆、纵向滑块，且测量探杆与纵向滑块被密封在壳体内，从而防止灰尘的污染，增加了测量的精确性；当测量探杆遇到向右的压力的时候，会导致测量探杆向右滑动，从而带动纵向滑块滑动，从而改变了法布里-珀罗干涉腔长，从而可以探测出纵向滑块的滑动距离，进而可以算出测量探杆的滑动距离。
实施例2
本实施例在实施例1的基础之上做了改进，如图7所示，具体的改进内容如下：
轴向通孔12的垂直尺寸小于内腔14的垂直尺寸；
所述测量探杆31与转换主体34固定连接，转换主体34的上侧设置有滑槽341，所述滑槽341与转换主体34的中轴线的倾角为θ；
纵向滑块33分为固定连接的上滑块335和下滑块332，且上滑块335的水平尺寸小于下滑块332的水平尺寸；上滑块335的顶部为反射面331，在上滑块335的外围设置有垂直拉伸弹簧333，所述垂直拉伸弹簧被上侧通孔13外侧壳体和下滑块332卡住；下滑块332的底设有直排滚针334，所述直排滚针334配合性地安装在滑槽341中；
所述转换主体34的右侧还设置有水平拉伸弹簧44，在壳体1的右侧设置有右侧封圈18，水平拉伸弹簧44被转换主体34和右侧密封圈18卡住。
当测量探杆向右滑动的距离为w时，由于转换主体的上侧设置有与转换主体的中轴线的倾角为θ的滑槽，从而带动纵向滑块上下滑动的距离为Δd＝wtanθ，从而改变法布里-珀罗干涉腔长，进而可以测量出纵向滑块上下滑动的距离，进而可以推断出测量探杆的向右滑动的距离w＝Δd/tanθ。
转换主体可以采用高硬的金属材料制作，在其上侧设置有滑槽，这样可以更好的使纵向滑块在滑槽内滑动，并由于垂直拉伸弹簧的作用，使其始终向下压在滑槽上，不会松动。
水平拉伸弹簧会将转换主体向左顶住，从而可以防止转换主体横向晃动；从而在实际的应用中可以防止转换主体的晃动，提高了该传感器的准确性。
可选地，测量探杆、转换主体的中轴平行。
可选地，所述转换主体34的垂直尺寸小于所述内腔14的垂直尺寸。
优选地，在所述上侧通孔13的外侧为位于壳体上侧的凸起，该凸起与壳体1为密封性连接。
在上侧通孔的外侧为位于壳体上侧的凸起，从而可以为纵向滑块提供一个更大的空间。
可选地，所述凸起与壳体1为可拆卸的密封性连接。
凸起与客体可拆卸，从而在制造该传感器的时候，更加容易就纵向滑块放入到内腔中。
优选地，所述转换主体34为水平安放的楔面向上的楔块，楔角为θ。
优选地，所述转换主体34的楔角向左。
从而当测量探杆向右滑动的时候，纵向滑块会向下滑动，从而增大了法布里-珀罗干涉腔长。
可选地，所述右滑块部42的楔角向右。
从而当测量探杆向右滑动的时候，纵向滑块会向上滑动，从而减少法布里-珀罗干涉腔长。
优选地，所述测量探杆31与转换主体34之间设置有限位凸块342，限位凸块242的垂直尺寸大于测量探杆31的垂直尺寸。
设置有限位凸块可以防止测量探杆被向左滑动。从而保证该传感器的完整性，也提高了该传感器测量的精确性。
可选地，测量探杆、转换主体、限位凸块的中轴平行。
可选地，所述限位凸块342为方块。
可选地，所述限位凸块342为圆形卡环。
优选地，在所述转换主体34的右侧固定连接有防晃凸块343，所述防晃凸块343紧密配合于内腔14，且所述水平拉伸弹簧44设置在所述防晃凸块343的右侧。
防晃凸块紧密配合于内腔，可以防止测量探杆沿其中轴晃动，进一步提高了该传感器测量的精确性。
可选地，测量探杆、转换主体、限位凸块和防晃凸块的中轴平行。
可选地，所述内腔14为水平放置的长方体，且在所述转换主体34的右侧固定连接有水平放置的防晃凸块343，所述防晃凸块343紧密配合于内腔14，且所述水平拉伸弹簧44设置在所述防晃凸块343的右侧。
优选地，θ的范围为0.1°≤θ≤15°。
在满足干涉腔长可以测出的情况下，倾斜的角度越大越好，也就是让干涉腔长的变化量保持最大，这样振动和温度对位移的影响会大大降低。
在本实施例中，测量探杆和转换主体的组合体与纵向滑块有可能发生晃动。在发明人的实际发明过程中发祥，固定测量探杆使之不发生位移，从而上下左右晃动测量探杆，通过光纤看光谱是否发生变化(因为即使有特别微小的晃动)，光谱也会发生很大的变化。通过验证，光谱几乎不发生变化。本实施例所提供的方案具有加工方便，精度高，置换零件方便，防晃功能强，材料简单等优点。滑槽最好具有较高的加工精度。
实施例3
本实施例提提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，如图8、图9所示，包括壳体1、位移转换装置3、光纤2，其中：
所述壳体1为含有内腔14且左右两端相贯通的管体，壳体1的上侧设置有与内腔14相贯通的上侧通孔13，在所述上侧通孔13的上侧设置有与壳体1密封连接的上侧密封圈15，在上侧密封圈15上设置有与上侧通孔13相贯通的密封圈通孔151，所述密封圈通孔151的中轴与该传感器的中轴的夹角为90°-α；所述光纤2穿过密封圈通孔151和上侧通孔13从而深入到内腔14，光纤2的底部具有部分反射端面21，光纤2与密封圈通孔151的孔壁紧密连接；
壳体1的左侧设置有轴向通孔12，所述轴向通孔12与内腔14相贯通，且轴向通孔12的垂直尺寸小于内腔14的垂直尺寸；
所述位移转换装置3包括测量探杆31、右侧滑块61，所述测量探杆31固定连接到右侧滑块61；所述测量探杆31与轴向通孔12相配合且其左端穿过轴向通孔12从壳体1向左伸出，在所述轴向通孔12的左侧设置有与壳体1密封连接的左侧密封圈16，所述测量探杆31从左侧密封圈16设置的与所述测量探杆31相配合的通孔向左伸出；在右侧滑块61的上表面设置有反射面331，所述反射面331与右侧滑块61的中轴线的倾角为α且垂直于光纤2的光轴；
所述右侧滑块61的右侧还设置有水平拉伸弹簧44，在壳体1的右侧设置有与壳体1密封连接的右侧封圈18，水平拉伸弹簧44被右侧滑块61和右侧密封圈18卡住。
本实施例所提供的基于法布里珀罗原理的传感器的工作原理:
在该传感器中，光纤穿过上侧密封圈进入到上侧通孔，且其底部设置有部分反射端面，在右侧滑块的上侧设置有反射面，反射面与右侧滑块的中轴线的倾角为α且垂直于光纤的光轴，从而使光纤底部的部分反射端面和右侧滑块上侧的反射面之间形成一个法布里-珀罗腔。当测量探杆向右滑动的距离为w时，从而使得光纤底部的部分反射面与反射面之间的距离发生变化，从而使法布里-珀罗干涉腔长的改变为Δd，进而可以推断出测量探杆的向右滑动的距离w＝Δd/sinα。
当测量探杆和右侧滑块在向右移动的过程中，反射面上的反光点是不断变化的，因此，可以要求整个反射面的反光效果都很好，而且每一点的斜率都高度一致。
可选地，测量探杆、右侧滑块的中轴平行。
优选地，所述右侧滑块61为水平安放的楔面向上的楔块，楔角为α，所述反射面331位于楔块的上表面。
优选地，所述楔块的楔角向左。
从而当测量探杆向右滑动的时候，会增大了法布里-珀罗干涉腔长。
可选地，所述楔块的楔角向右。
从而当测量探杆向右滑动的时候，会减少法布里-珀罗干涉腔长。
优选地，所述测量探杆31与右侧滑块61之间设置有限位凸块342，限位凸块342的垂直尺寸大于轴向通孔12的垂直尺寸。
可选地，测量探杆、右侧滑块和限位凸块的中轴平行。
可选地，所述限位凸块342为方块。
可选地，所述限位凸块342为圆形卡环。
优选地，在所述右侧滑块61的右侧固定连接有防晃凸块343，所述防晃凸块343紧密配合于内腔14，且所述水平拉伸弹簧44位于所述防晃凸块343的右侧。
可选地，测量探杆、右侧滑块、限位凸块和防晃凸块的中轴平行。
可选地，所述内腔14为水平放置的长方体，且在所述转换主体34的右侧固定连接有水平放置的防晃凸块343，所述防晃凸块343紧密配合于内腔14，且所述水平拉伸弹簧44设置在所述防晃凸块343的右侧。
优选地，所述轴向通孔12呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠17。
优选地，所述轴向通孔12内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠17；测量探杆31为与轴向通孔12相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆31的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽35；
优选地，所述反射端面21与光纤2的光轴基本垂直，且反射面331平行于反射端面21。
优选地，所述光纤2串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面21距离为1-3mm。
优选地，α的范围为0.1°≤α≤15°。
在本实施例中，测量探杆、右侧滑块的组合体有可能发生晃动。在发明人的实际发明过程中，发现只要对该组合体进行精密加工，就可以实现防止晃动，从而增加该传感器的密封性。本实施例所提供的方案具有精度高，置换零件方便的优点，反射面最好具有较高的加工精度，尽量保持其平整性；尽量采用反光效果好的材料。经过发明人的实际实验，本实施例所提供的传感器具有很高的寿命，可以到十年以上。
实施例4
本实施例提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，如图10、图11所示，包括壳体1、位移转换装置3、光纤2，其中：
所述壳体1为含有内腔14且左右两端相贯通的管体，所述内腔14为呈水平防止的圆柱体；壳体1的上侧设置有与内腔14相贯通的上侧通孔13，在所述上侧通孔13的上侧设置有与壳体1密封连接的上侧密封圈15，在上侧密封圈15上设置有与上侧通孔13相贯通的密封圈通孔151，所述密封圈通孔151的中轴与该传感器的中轴的夹角为90°-β；所述光纤2穿过密封圈通孔151和上侧通孔13从而深入到内腔14，光纤2的底部具有部分反射端面21，光纤2与密封圈通孔151的孔壁紧密连接；
壳体1的左侧设置有轴向通孔12，所述轴向通孔12与内腔14相贯通，且轴向通孔12的垂直尺寸小于内腔14的垂直尺寸，轴向通孔12呈水平安放的圆柱面，在圆柱面的内表面上设置有滚珠17；
所述位移转换装置3包括测量探杆31、右侧滑块61，所述测量探杆31固定连接到右侧滑块61；所述测量探杆31与轴向通孔12相配合且其左端穿过轴向通孔12从壳体1向左伸出，在所述轴向通孔12的左侧设置有与壳体1密封连接的左侧密封圈16，所述测量探杆31从左侧密封圈16设置的与所述测量探杆31相配合的通孔向左伸出；
右侧滑块61呈水平安放的圆台，该圆台的母线与右侧滑块61的中轴线的倾角为β，在该圆台的外表面设置有反射面331，所述反射面331的母线与右侧滑块61的中轴线的倾角为β且垂直于光纤2的光轴；在所述右侧滑块61的右侧固定连接有为圆柱形凸块344，所述圆柱形凸块344呈水平放置的圆柱体且紧密配合于内腔14；该测量探杆31、右侧滑块61和圆柱形凸块344的中轴线重合。
所述圆柱形凸块344的右侧还设置有水平拉伸弹簧44，在壳体1的右侧设置有与壳体1密封连接的右侧封圈18，水平拉伸弹簧44被右侧滑块61和右侧密封圈18卡住。
右侧滑块为水平安放的圆台，测量探杆和圆柱形凸块都呈水平安放的圆柱体，且它们的中轴线重合。当测量探杆发生转动的时候，不会影响光谱的，从而测量探杆与转换主体可以沿着且其中轴线转动，方便该传感器的安装，也方便在实际中使用该传感器。
所述圆台的侧面可以采用旋转式抛光，从而确保每一点的反光性能。此外，最优的，圆锥体的任意一个圆形断面都是精确的圆形，圆形都是主杆轴线上的点。
优选地，所述测量探杆31与右侧滑块61之间设置有限位凸块342，限位凸块342的垂直尺寸大于轴向通孔12的垂直尺寸。
优选地，所述反射端面21与光纤2的光轴基本垂直，且反射面331平行于反射端面21。
优选地，所述光纤2串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面21距离为1-3mm。
优选地，β的范围为0.1°≤β≤15°。
优选地，所述圆台的下底面向右。
从而当测量探杆向右滑动的时候，会增大了法布里-珀罗干涉腔长。
可选地，所述圆台的下底面向左。
从而当测量探杆向右滑动的时候，会减少法布里-珀罗干涉腔长。
实施例5
本发明提供了一种基于法布里珀罗原理的传感器，如图12、图13所示，包括壳体1、位移转换装置3、光纤2，其中：
所述壳体1为含有内腔14且左右两端相贯通的管体，壳体1的上侧设置有与内腔14相贯通的上侧通孔13，在所述上侧通孔13的上侧设置有与壳体1密封连接的上侧密封圈15，在上侧密封圈15上设置有与上侧通孔13相贯通的密封圈通孔151；所述光纤2穿过密封圈通孔151和上侧通孔13从而深入到内腔14，光纤2的底部具有部分反射端面21，光纤2与密封圈通孔151的孔壁紧密连接；
壳体1的左侧设置有轴向通孔12，所述轴向通孔12与内腔14相贯通，且轴向通孔12的垂直尺寸小于内腔14的垂直尺寸；
所述位移转换装置3包括测量探杆31、转换主体34、带螺旋齿轮37；所述测量探杆31固定连接到转换主体34；所述测量探杆31与轴向通孔12相配合且其左端穿过轴向通孔12从壳体1向左伸出，在所述轴向通孔12的左侧设置有与壳体1密封连接的左侧密封圈16，所述测量探杆31从左侧密封圈16设置的与所述测量探杆31相配合的通孔向左伸出；
所述转换主体34的一侧表面设置有齿条344，所述带螺旋齿轮37分为固定连接的上下两部分组成，下部分为与所述齿条344相配合的齿轮，上部分为螺旋斜面，沿着螺旋斜面的上侧设置有反射面331，所述反射面331垂直于光纤2的光轴；所述带螺旋齿轮37通过中轴7固定于壳体1上，且可沿着中轴7旋转。
所述转换主体34的右侧还设置有水平拉伸弹簧44，在壳体1的右侧设置有与壳体1密封连接的右侧封圈18，水平拉伸弹簧44被转换主体34和右侧密封圈18卡住。
本实施例所提供的基于法布里珀罗原理的传感器的工作原理:
当测量探杆向右滑动时，会推动齿条向右滑动，从而使带螺旋齿轮沿着中轴旋转，从而带动旋转斜面沿着中轴转动，而旋转斜面上侧设置有反射面，而反射面是垂直于光纤的光轴的；进而改变了光纤底部的部分反射端面和带螺旋齿轮上侧的反射面之间形成一个法布里-珀罗腔的腔长。即通过旋转斜面对位移的折减，将很大的横向直线位移变成很小的干涉腔长的变化。因此可以利法布里-珀罗原理测量出该腔长的变换，进而可以推算出测量探杆向右滑动的距离。
可选地，测量探杆、转换主体的中轴平行。
优选地，所述中轴7为带滚珠的防晃装置。
本实施例所提供的方案设计很巧妙，通过将测量探杆的水平位移转化为齿轮的转动，再通过齿轮上的一个螺旋反光面使得转动变成干涉腔长的变化，这样，整套系统仅有一个齿轮，所以精度大大提高。
优选地，所述测量探杆31与转换主体34之间设置有限位凸块342，限位凸块342的垂直尺寸大于测量探杆31的垂直尺寸。
可选地，测量探杆、转换主体和限位凸块的中轴平行。
可选地，所述限位凸块342为方块。
可选地，所述限位凸块342为圆形卡环。
优选地，在所述转换主体34的右侧固定连接有防晃凸块343，所述防晃凸块343紧密配合于内腔14，且所述水平拉伸弹簧44位于所述防晃凸块343的右侧。
可选地，测量探杆、转换主体、限位凸块和防晃凸块的中轴平行。
可选地，所述内腔14为水平放置的长方体，且在所述转换主体34的右侧固定连接有水平放置的防晃凸块343，所述防晃凸块343紧密配合于内腔14，且所述水平拉伸弹簧44设置在所述防晃凸块343的右侧。
优选地，所述轴向通孔12呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠17；
优选地，所述轴向通孔12内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠17；测量探杆31为与轴向通孔12相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆31的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽35；
优选地，所述反射端面21与光纤2的光轴基本垂直，且反射面331平行于反射端面21。
优选地，所述光纤2串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面21距离为1-3mm。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (38)
1.一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体(1)、位移转换装置(3)、光纤(2)，其特征在于：
所述壳体(1)为含有内腔(14)且左右两端相贯通的管体，壳体(1)的右侧设置有与壳体(1)密封连接的右侧密封圈(18)；
壳体(1)的上侧设置有与内腔(14)相贯通的上侧通孔(13)，在所述上侧通孔(13)的上侧设置有与壳体(1)密封连接的上侧密封圈(15)，光纤(2)穿过上侧密封圈(15)伸入到上侧通孔(13)，光纤(2)的底部具有部分反射端面(21)；
所述位移转换装置(3)包括测量探杆(31)、转换主体(34)、纵向滑块(33)，所述测量探杆(31)连接到转换主体(34)的左侧，纵向滑块(33)连接到转换主体(34)的上侧；
所述壳体(1)的左侧设置有轴向通孔(12)，所述轴向通孔(12)与内腔(14)相贯通，且轴向通孔(12)的垂直尺寸小于内腔(14)的垂直尺寸；所述测量探杆(31)与轴向通孔(12)相配合且其左端穿过轴向通孔(12)从壳体(1)向左伸出，在所述轴向通孔(12)的左侧设置有与壳体(1)密封连接的左侧密封圈(16)，所述测量探杆(31)从左侧密封圈(16)设置的与所述测量探杆(31)相配合的通孔向左伸出；
所述纵向滑块(33)的上侧设置有反射面(331)，所述反射面(331)垂直于光纤(2)的光轴，转换主体(34)将测量探杆(31)的横向滑动转换成纵向滑块(33)的纵向滑动，从而改变所述反射面(331)到所述部分反射端面(21)的距离；所述转换主体(34)位于内腔(14)内部。
2.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
当测量探杆(31)的横向滑动距离为x时，所述反射面(331)到所述部分反射端面(21)的距离的变化为y，且y＝ax，0<a<1。
3.根据权利要求1或2所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述纵向滑块(33)与上侧通孔(13)相配合且其上端伸入到上侧通孔(13)中，纵向滑块(33)的纵向滑动距离小于上侧通孔(13)的垂直高度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述轴向通孔(12)呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠(17)；所述上侧通孔(13)的呈垂直安放的正柱体，在正柱体的内表面上设置有滚珠(17)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述轴向通孔(12)内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠(17)；测量探杆(31)为与轴向通孔(12)相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆(31)的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽(35)；
所述上侧通孔(13)内表面呈垂直安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向上均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠(17)；纵向滑块(33)为与上侧通孔(13)相配合的垂直安放的圆柱体，在纵向滑块(33)的圆柱面上设置有与多排滚珠相配合的第二滑槽(36)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述反射端面(21)与光纤(2)的光轴基本垂直，且反射面(331)平行于反射端面(21)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述光纤(2)串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面(21)距离为1-3mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
轴向通孔(12)的垂直尺寸小于内腔(14)的垂直尺寸；
所述测量探杆(31)与转换主体(34)固定连接，转换主体(34)的上侧设置有滑槽(341)，所述滑槽(341)与转换主体(34)的中轴线的倾角为θ；
纵向滑块(33)分为固定连接的上滑块(335)和下滑块(332)，且上滑块(335)的水平尺寸小于下滑块(332)的水平尺寸；上滑块(335)的顶部为反射面(331)，在上滑块(335)的外围设置有垂直拉伸弹簧(333)，所述垂直拉伸弹簧被上侧通孔(13)外侧壳体和下滑块(332)卡住；下滑块(332)的底设有直排滚针(334)，所述直排滚针(334)配合性地安装在滑槽(341)中；
所述转换主体(34)的右侧还设置有水平拉伸弹簧(44)，在壳体(1)的右侧设置有右侧封圈(18)，水平拉伸弹簧(44)被转换主体(34)和右侧密封圈(18)卡住。
9.根据权利要求8所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
在所述上侧通孔(13)的外侧为位于壳体上侧的凸起，该凸起与壳体(1)为密封性连接。
10.根据权利要求8或9所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述转换主体(34)为水平安放的楔面向上的楔块，楔角为θ。
11.根据权利要求8-10任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述转换主体(34)的楔角向左。
12.根据权利要求8-11任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述测量探杆(31)与转换主体(34)之间设置有限位凸块(342)，限位凸块(242)的垂直尺寸大于测量探杆(31)的垂直尺寸。
13.根据权利要求8-12任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
在所述转换主体(34)的右侧固定连接有防晃凸块(343)，所述防晃凸块(343)紧密配合于内腔(14)，且所述水平拉伸弹簧(44)设置在所述防晃凸块(343)的右侧。
14.根据权利要求8-14任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
θ的范围为0.1°≤θ≤15°。
15.一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体(1)、位移转换装置(3)、光纤(2)，其特征在于：
所述壳体(1)为含有内腔(14)且左右两端相贯通的管体，壳体(1)的上侧设置有与内腔(14)相贯通的上侧通孔(13)，在所述上侧通孔(13)的上侧设置有与壳体(1)密封连接的上侧密封圈(15)，在上侧密封圈(15)上设置有与上侧通孔(13)相贯通的密封圈通孔(151)，所述密封圈通孔(151)的中轴与该传感器的中轴的夹角为90°-α；所述光纤(2)穿过密封圈通孔(151)和上侧通孔(13)从而深入到内腔(14)，光纤(2)的底部具有部分反射端面(21)，光纤(2)与密封圈通孔(151)的孔壁紧密连接；
壳体(1)的左侧设置有轴向通孔(12)，所述轴向通孔(12)与内腔(14)相贯通，且轴向通孔(12)的垂直尺寸小于内腔(14)的垂直尺寸；
所述位移转换装置(3)包括测量探杆(31)、右侧滑块(61)，所述测量探杆(31)固定连接到右侧滑块(61)；所述测量探杆(31)与轴向通孔(12)相配合且其左端穿过轴向通孔(12)从壳体(1)向左伸出，在所述轴向通孔(12)的左侧设置有与壳体(1)密封连接的左侧密封圈(16)，所述测量探杆(31)从左侧密封圈(16)设置的与所述测量探杆(31)相配合的通孔向左伸出；在右侧滑块(61)的上表面设置有反射面(331)，所述反射面(331)与右侧滑块(61)的中轴线的倾角为α且垂直于光纤(2)的光轴；
所述右侧滑块(61)的右侧还设置有水平拉伸弹簧(44)，在壳体(1)的右侧设置有与壳体(1)密封连接的右侧封圈(18)，水平拉伸弹簧(44)被右侧滑块(61)和右侧密封圈(18)卡住。
16.根据权利要求15任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述右侧滑块(61)为水平安放的楔面向上的楔块，楔角为α，所述反射面(331)位于楔块的上表面。
17.根据权利要求16所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述楔块的楔角向左。
18.根据权利要求15-17任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述测量探杆(31)与右侧滑块(61)之间设置有限位凸块(342)，限位凸块(342)的垂直尺寸大于轴向通孔(12)的垂直尺寸。
19.根据权利要求15-18任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
在所述右侧滑块(61)的右侧固定连接有防晃凸块(343)，所述防晃凸块(343)紧密配合于内腔(14)，且所述水平拉伸弹簧(44)位于所述防晃凸块(343)的右侧。
20.根据权利要求15-19任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述轴向通孔(12)呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠(17)。
21.根据权利要求15-20任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述轴向通孔(12)内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠(17)；测量探杆(31)为与轴向通孔(12)相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆(31)的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽(35)。
22.根据权利要求15-21任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述反射端面(21)与光纤(2)的光轴基本垂直，且反射面(331)平行于反射端面(21)。
23.根据权利要求15-22任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述光纤(2)串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面(21)距离为1-3mm。
24.根据权利要求15-23任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
α的范围为0.1°≤α≤15°。
25.一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体(1)、位移转换装置(3)、光纤(2)，其特征在于：
所述壳体(1)为含有内腔(14)且左右两端相贯通的管体，所述内腔(14)为呈水平防止的圆柱体；壳体(1)的上侧设置有与内腔(14)相贯通的上侧通孔(13)，在所述上侧通孔(13)的上侧设置有与壳体(1)密封连接的上侧密封圈(15)，在上侧密封圈(15)上设置有与上侧通孔(13)相贯通的密封圈通孔(151)，所述密封圈通孔(151)的中轴与该传感器的中轴的夹角为90°-β；所述光纤(2)穿过密封圈通孔(151)和上侧通孔(13)从而深入到内腔(14)，光纤(2)的底部具有部分反射端面(21)，光纤(2)与密封圈通孔(151)的孔壁紧密连接；
壳体(1)的左侧设置有轴向通孔(12)，所述轴向通孔(12)与内腔(14)相贯通，且轴向通孔(12)的垂直尺寸小于内腔(14)的垂直尺寸，轴向通孔(12)呈水平安放的圆柱面，在圆柱面的内表面上设置有滚珠(17)；
所述位移转换装置(3)包括测量探杆(31)、右侧滑块(61)，所述测量探杆(31)固定连接到右侧滑块(61)；所述测量探杆(31)与轴向通孔(12)相配合且其左端穿过轴向通孔(12)从壳体(1)向左伸出，在所述轴向通孔(12)的左侧设置有与壳体(1)密封连接的左侧密封圈(16)，所述测量探杆(31)从左侧密封圈(16)设置的与所述测量探杆(31)相配合的通孔向左伸出；
右侧滑块(61)呈水平安放的圆台，该圆台的母线与右侧滑块(61)的中轴线的倾角为β，在该圆台的外表面设置有反射面(331)，所述反射面(331)的母线与右侧滑块(61)的中轴线的倾角为β且垂直于光纤(2)的光轴；在所述右侧滑块(61)的右侧固定连接有为圆柱形凸块(344)，所述圆柱形凸块(344)呈水平放置的圆柱体且紧密配合于内腔(14)；该测量探杆(31)、右侧滑块(61)和圆柱形凸块(344)的中轴线重合。
所述圆柱形凸块(344)的右侧还设置有水平拉伸弹簧(44)，在壳体(1)的右侧设置有与壳体(1)密封连接的右侧封圈(18)，水平拉伸弹簧(44)被右侧滑块(61)和右侧密封圈(18)卡住。
26.根据权利要求25所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述测量探杆(31)与右侧滑块(61)之间设置有限位凸块(342)，限位凸块(342)的垂直尺寸大于轴向通孔(12)的垂直尺寸。
27.根据权利要求25或26所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述反射端面(21)与光纤(2)的光轴基本垂直，且反射面(331)平行于反射端面(21)。
28.根据权利要求25-27任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述光纤(2)串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面(21)距离为1-3mm。
29.根据权利要求25-28任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
β的范围为0.1°≤β≤15°。
30.根据权利要求25-29任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述圆台的下底面向右。
31.一种基于法布里珀罗原理的传感器，包括壳体(1)、位移转换装置(3)、光纤(2)，其特征在于：
所述壳体(1)为含有内腔(14)且左右两端相贯通的管体，壳体(1)的上侧设置有与内腔(14)相贯通的上侧通孔(13)，在所述上侧通孔(13)的上侧设置有与壳体(1)密封连接的上侧密封圈(15)，在上侧密封圈(15)上设置有与上侧通孔(13)相贯通的密封圈通孔(151)；所述光纤(2)穿过密封圈通孔(151)和上侧通孔(13)从而深入到内腔(14)，光纤(2)的底部具有部分反射端面(21)，光纤(2)与密封圈通孔(151)的孔壁紧密连接；
壳体(1)的左侧设置有轴向通孔(12)，所述轴向通孔(12)与内腔(14)相贯通，且轴向通孔(12)的垂直尺寸小于内腔(14)的垂直尺寸；
所述位移转换装置(3)包括测量探杆(31)、转换主体(34)、带螺旋齿轮(37)；所述测量探杆(31)固定连接到转换主体(34)；所述测量探杆(31)与轴向通孔(12)相配合且其左端穿过轴向通孔(12)从壳体(1)向左伸出，在所述轴向通孔(12)的左侧设置有与壳体(1)密封连接的左侧密封圈(16)，所述测量探杆(31)从左侧密封圈(16)设置的与所述测量探杆(31)相配合的通孔向左伸出；
所述转换主体(34)的一侧表面设置有齿条(344)，所述带螺旋齿轮(37)分为固定连接的上下两部分组成，下部分为与所述齿条(344)相配合的齿轮，上部分为螺旋斜面，沿着螺旋斜面的上侧设置有反射面(331)，所述反射面(331)垂直于光纤(2)的光轴；所述带螺旋齿轮(37)通过中轴(7)固定于壳体(1)上，且可沿着中轴(7)旋转；
所述转换主体(34)的右侧还设置有水平拉伸弹簧(44)，在壳体(1)的右侧设置有与壳体(1)密封连接的右侧封圈(18)，水平拉伸弹簧(44)被转换主体(34)和右侧密封圈(18)卡住。
32.根据权利要求31所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述中轴(7)为带滚珠的防晃装置。
33.根据权利要求31或32所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述测量探杆(31)与转换主体(34)之间设置有限位凸块(342)，限位凸块(342)的垂直尺寸大于测量探杆(31)的垂直尺寸。
34.根据权利要求31-33任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
在所述转换主体(34)的右侧固定连接有防晃凸块(343)，所述防晃凸块(343)紧密配合于内腔(14)，且所述水平拉伸弹簧(44)位于所述防晃凸块(343)的右侧。
35.根据权利要求31-34任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述轴向通孔(12)呈水平安放的正柱面，在正柱面的内表面上设置有滚珠(17)。
36.根据权利要求31-35任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述轴向通孔(12)内表面呈水平安放的圆柱面，该圆柱面上沿圆周方向均匀设置有多排滚珠，每排滚珠为在圆柱面的素线上排列的多个滚珠(17)；测量探杆(31)为与轴向通孔(12)相配合的水平安放的圆柱体，在测量探杆(31)的圆柱面上设置有与多滚珠相配合的第一滑槽(35)。
37.根据权利要求31-36任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述反射端面(21)与光纤(2)的光轴基本垂直，且反射面(331)平行于反射端面(21)。
38.根据权利要求31-37任一项所述的基于法布里珀罗原理的传感器，其特征在于：
所述光纤(2)串联布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅端部到反射端面(21)距离为1-3mm。
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