CN206905707U - 一种光线位移传感器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光线位移传感器系统，包括激光器，其通过Y型光纤分别与第一光电接收二极管和第三光电接收二极管相连；及第二光电接收二极管，其与参考光纤相连；激光器用于向被测元件发射激光信号，激光信号分别由第一光电接收二极管和第三光电接收二极管进行接收，由被测元件反射的激光信号经参考光纤传送至第二光电接收二极管进行接收；第一光电接收二极管和第二光电接收二极管分别通过信号处理电路与微处理器相连，微处理器还通过反馈电路分别与激光器和第三光电接收二极管相连；驱动电源包括恒流控制电路和恒温控制电路，恒流控制电路和恒温控制电路分别与微处理器相连；微处理器还与测量服务器相连，测量服务器还与云端服务器相连，云端服务器还与移动终端相连。
Description
技术领域
本实用新型属于位移传感器领域，尤其涉及一种光线位移传感器系统。
背景技术
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量，位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测，大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高（目前分辨率最高的可达到纳米级）、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。现有的位移传感器存在以下问题：
如果电子尺已经使用很长时间了，而且密封已经老化，同时夹杂着很多杂质，而且水混合物和油会严重影响电刷的接触电阻的，这样会使显示的数字不停地跳动。这个时候可以说直线位移传感器的电子尺已经损坏了，需要更换。
若电源的容量很小，就会出现很多情况的，所以，供电电源需要有充分的容量。那么，容量不足，就会造成如下的情况：熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换，有波动，或者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动，造成测量结果误差很大。如果电磁阀的驱动电源于直线位移传感器供电电源同时在一起的时候，更容易出现以上的情况，情况严重时用万用表的电压档甚至可以测量到电压的有关波动。
综上所述，现有的位移传感器存在测量结果误差大且数据存储及查看不便捷的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种光线位移传感器系统，其能够有效地提高位移传感器的测量精度并且方便数据存储及查看。
本实用新型的一种光线位移传感器系统，包括
激光器，其通过Y型光纤分别与第一光电接收二极管和第三光电接收二极管相连；及
第二光电接收二极管，其与参考光纤相连；
所述激光器用于向被测元件发射激光信号，所述激光信号分别由第一光电接收二极管和第三光电接收二极管进行接收，由被测元件反射的激光信号经参考光纤传送至第二光电接收二极管进行接收；所述第一光电接收二极管和第二光电接收二极管分别通过信号处理电路与微处理器相连，所述微处理器还通过反馈电路分别与激光器和第三光电接收二极管相连；
驱动电源包括恒流控制电路和恒温控制电路，所述恒流控制电路和恒温控制电路分别与微处理器相连；所述微处理器还与测量服务器相连，所述测量服务器还与云端服务器相连，所述云端服务器还与移动终端相连。
进一步的，所述反馈电路包括第一放大器，所述第一放大器与比较器的负输入端相连，比较器的正输入端与微处理器的直流输出端相连，比较器的输出端与第二放大器相连，所述第二放大器与驱动电源相连，所述驱动电源与激光器相连。
激光器所传输的激光信号照射到第三光电接收二极管上，经第一放大器的放大之后，与基微处理器的直流输出端输出的准电压经比较器进行比较，相减后的电压经第二放大器放大后加给激光器的驱动电源，以完成反馈控制，这样提高了激光器发射激光信号功率的精确控制。
进一步的，所述信号处理电路包括第三放大器和第四放大器，第三放大器和第四放大器的输入端分别与第一光电接收二极管和第二光电接收二极管相连，第三放大器和第四放大器的输出端分别与微处理器相连。
进一步的，所述微处理器还与显示器相连。显示器用于显示测量的位移大小。
进一步的，所述测量服务器还直接与监控终端相连。监控终端通过测量服务器获取微处理器测量得到的位移大小。
进一步的，所述微处理器通过第一无线通信模块与测量服务器相连。
进一步的，所述测量服务器通过第二无线通信模块与云端服务器相连。
进一步的，所述驱动电源还与保护电路相连。保护电路用于保护驱动电源的正常运行。
进一步的，所述移动终端为PC机或智能手机。
进一步的，所述参考光纤为多模光纤。多模光纤可以补偿测点反射能力不同对测量结果的影响，而且可以补偿光源光强变化等其它因素的影响。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型的光纤位移传感器具有耐高温、灵敏度高、精度高、抗电气干扰、安全可靠等特点；
（2）本实用新型的光线位移传感器系统，采用微处理器还通过反馈电路分别与激光器和第三光电接收二极管相连的电路结构，能够准确实现被测元件位移大小的测量；
（3）本实用新型利用恒流控制电路和恒温控制电路来控制驱动电源的功率以及温度，进而用于保证驱动激光器发出激光信号的稳定性；
（4）本实用新型还通过微处理器与测量服务器相连，测量服务器与云端服务器相连，云端服务器还与移动终端相连的结构，使得微处理器内测量得到的数据经测量服务器传送至云端服务器进行存储，一方面缓解了微处理器数据存储的压力，提高了微处理器数据处理的速度；另一方面使得与云端服务器相连的移动终端，能够方便远程调取云端服务器内的数据，方便查看微处理器测量的位移大小数据。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本实用新型的一种光线位移传感器系统的结构示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
图1是本实用新型的一种光线位移传感器系统的结构示意图。
如图1所示，本实用新型的一种光线位移传感器系统，包括
激光器，其通过Y型光纤分别与第一光电接收二极管和第三光电接收二极管相连；及
第二光电接收二极管，其与参考光纤相连；
所述激光器用于向被测元件发射激光信号，所述激光信号分别由第一光电接收二极管和第三光电接收二极管进行接收，由被测元件反射的激光信号经参考光纤传送至第二光电接收二极管进行接收；所述第一光电接收二极管和第二光电接收二极管分别通过信号处理电路与微处理器相连，所述微处理器还通过反馈电路分别与激光器和第三光电接收二极管相连；
驱动电源包括恒流控制电路和恒温控制电路，所述恒流控制电路和恒温控制电路分别与微处理器相连；所述微处理器还与测量服务器相连，所述测量服务器还与云端服务器相连，所述云端服务器还与移动终端相连。
其中，微处理器可采用51单片机或是其他型号的单片机来实现。
恒流控制电路包括变压器，变压器的输出端连接整流电路，变压器的输入端连接有开关控制电路，整流电路与第一电阻连接，第一电阻还与一个三极管的发射结并联，三极管的集电结与光电耦合器的发光管串联，光电耦合器的输出端通过开关控制电路连接变压器。其中，该 恒流控制电路成本低廉，元器件耗能低，噪音低，能保持电路电流恒定。
除了上述结构之外，恒流控制电路还可以采用其他现有的结构予以实现。
恒温控制电路包括温度传感器以及温度比较器。
移动终端为PC机或智能手机。
参考光纤为多模光纤。多模光纤可以补偿测点反射能力不同对测量结果的影响，而且可以补偿光源光强变化等其它因素的影响。
具体地，反馈电路包括第一放大器，所述第一放大器与比较器的负输入端相连，比较器的正输入端与微处理器的直流输出端相连，比较器的输出端与第二放大器相连，所述第二放大器与驱动电源相连，所述驱动电源与激光器相连。
激光器所传输的激光信号照射到第三光电接收二极管上，经第一放大器的放大之后，与基微处理器的直流输出端输出的准电压经比较器进行比较，相减后的电压经第二放大器放大后加给激光器的驱动电源，以完成反馈控制，这样提高了激光器发射激光信号功率的精确控制。
具体地，信号处理电路包括第三放大器和第四放大器，第三放大器和第四放大器的输入端分别与第一光电接收二极管和第二光电接收二极管相连，第三放大器和第四放大器的输出端分别与微处理器相连。
在另一实施例中，所述微处理器还与显示器相连。显示器用于显示测量的位移大小。
其中，显示器可采用液晶显示器或LED显示器。
在另一实施例中，所述测量服务器还直接与监控终端相连。监控终端通过测量服务器获取微处理器测量得到的位移大小。
监控终端可以为PC机。
在另一实施例中，所述微处理器通过第一无线通信模块与测量服务器相连。
所述测量服务器通过第二无线通信模块与云端服务器相连。
第一无线通信模块和第二无线通信模块可为wifi模块。
此外，所述微处理器还可以通过光缆与测量服务器直接相连
在另一实施例中，所述驱动电源还与保护电路相连。
保护电路的结构为现有结构，此处将不再累述。
保护电路用于保护驱动电源的正常运行。
本实用新型的光纤位移传感器具有耐高温、灵敏度高、精度高、抗电气干扰、安全可靠等特点；
本实用新型的光线位移传感器系统，采用微处理器还通过反馈电路分别与激光器和第三光电接收二极管相连的电路结构，能够准确实现被测元件位移大小的测量；
本实用新型利用恒流控制电路和恒温控制电路来控制驱动电源的功率以及温度，进而用于保证驱动激光器发出激光信号的稳定性；
本实用新型还通过微处理器与测量服务器相连，测量服务器与云端服务器相连，云端服务器还与移动终端相连的结构，使得微处理器内测量得到的数据经测量服务器传送至云端服务器进行存储，一方面缓解了微处理器数据存储的压力，提高了微处理器数据处理的速度；另一方面使得与云端服务器相连的移动终端，能够方便远程调取云端服务器内的数据，方便查看微处理器测量的位移大小数据。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种光线位移传感器系统，其特征在于，包括
激光器，其通过Y型光纤分别与第一光电接收二极管和第三光电接收二极管相连；及
第二光电接收二极管，其与参考光纤相连；
所述激光器用于向被测元件发射激光信号，所述激光信号分别由第一光电接收二极管和第三光电接收二极管进行接收，由被测元件反射的激光信号经参考光纤传送至第二光电接收二极管进行接收；所述第一光电接收二极管和第二光电接收二极管分别通过信号处理电路与微处理器相连，所述微处理器还通过反馈电路分别与激光器和第三光电接收二极管相连；
驱动电源包括恒流控制电路和恒温控制电路，所述恒流控制电路和恒温控制电路分别与微处理器相连；所述微处理器还与测量服务器相连，所述测量服务器还与云端服务器相连，所述云端服务器还与移动终端相连。
2.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述反馈电路包括第一放大器，所述第一放大器与比较器的负输入端相连，比较器的正输入端与微处理器的直流输出端相连，比较器的输出端与第二放大器相连，所述第二放大器与驱动电源相连，所述驱动电源与激光器相连。
3.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述信号处理电路包括第三放大器和第四放大器，第三放大器和第四放大器的输入端分别与第一光电接收二极管和第二光电接收二极管相连，第三放大器和第四放大器的输出端分别与微处理器相连。
4.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述微处理器还与显示器相连。
5.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述测量服务器还直接与监控终端相连。
6.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述微处理器通过第一无线通信模块与测量服务器相连。
7.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述测量服务器通过第二无线通信模块与云端服务器相连。
8.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述驱动电源还与保护电路相连。
9.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述移动终端为PC机或智能手机。
10.如权利要求1所述的一种光线位移传感器系统，其特征在于，所述参考光纤为多模光纤。
Priority Applications (1)
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| CN201720664341.8U CN206905707U (zh) | 2017-06-08 | 2017-06-08 | 一种光线位移传感器系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116772701A (zh) * | 2023-08-24 | 2023-09-19 | 苏州英示测量科技有限公司 | 一种容栅传感器数据采集方法及系统 |
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2017
- 2017-06-08 CN CN201720664341.8U patent/CN206905707U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN116772701A (zh) * | 2023-08-24 | 2023-09-19 | 苏州英示测量科技有限公司 | 一种容栅传感器数据采集方法及系统 |
| CN116772701B (zh) * | 2023-08-24 | 2023-10-31 | 苏州英示测量科技有限公司 | 一种容栅传感器数据采集方法及系统 |
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