CN208984284U - 一种基于光纤的微小力传感器的标定装置 - Google Patents
一种基于光纤的微小力传感器的标定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208984284U CN208984284U CN201821654006.0U CN201821654006U CN208984284U CN 208984284 U CN208984284 U CN 208984284U CN 201821654006 U CN201821654006 U CN 201821654006U CN 208984284 U CN208984284 U CN 208984284U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- laser
- force snesor
- small force
- caliberating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型公开了一种基于光纤的微小力传感器的标定装置，具体包括机械单元、光纤检测单元，通过机械单元对需要标定的微小力传感器施加作用力，然后通过光纤检测单元将机械单元施加的力的参数检测出来，再经过多次测试，记录进而进行标定。这种检测方法对砝码式的标定方法具有独特的优势，精度提高，使用寿命更长，避免腐蚀对作用力产生误差。
Description
技术领域
本实用新型属于力学领域，尤其是一种基于光纤的微小力传感器的标定方法，特别适用于高精度物理实验和工业高精度机械设备矫正使用。
背景技术
由于砝码式的标定台具有各种情况的干扰，在实际情况下，各种因素会对砝码的质量产生影响，例如腐蚀、跌落等，以及物理上的局限性，导致精度下降。特别在微小力的传感器上，发生误差的可能性增大，用激光来检测将能够避免各种因素的干扰，特别在检测精度上将会大大提高，因此，使用激光来检测当前力的参数是特别合适的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够取代砝码式的标定方法，并且提高微小力传感器的标定精度，减少因腐蚀所带来的误差影响，提搞标定效率。
本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种基于光纤的微小力传感器的标定方法，用来解决砝码误差大的问题，提高标定精度，主要途径是通过采集施加在微小力传感器上的力的参数来达到标定的目的，通过反射在具有形变物体上的激光来获取力的参数。
一种基于光纤的微小力传感器的标定装置，包括机械单元、光纤检测单元；
所述机械单元包括探针和工作台，所述的探针安装在所述工作台上；
所述光纤检测单元包括光纤、激光分析设备、计算机以及软件部分；
所述激光分析设备包括激光产生装置和接受分析装置，所述激光产生装置能够提供稳定的电源并且能够驱动激光源发射出特定波长的激光，所述接受分析装置能够接收返回的激光，并且能够分析其有关光照强度、相位或者频谱的信息。
进一步，所述探针中间连接着一根光纤，光纤末端经过处理，能够反射出带有信息的反射光；金属块嵌入其中，下部连接着弹性元件，弹性元件连接着另一块金属块，光纤在弹性元件中间穿过。
进一步，所述工作台包括底座、支架和滑动块，所述探针安装在滑动块上，待标定微小力传感器放置于底座上。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果如下：
1、本实用新型采用的使用激光来测量当前施加在被标定微小力传感器的方法会极大提高标定精度；2、本实用新型采用计算机直接显示比砝码来的更加高效，直观，而且具有记录功能；3、本实用新型不会因为腐蚀产生过大的误差。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型实例所述的整体结构框图示意图；
图2为本实用新型实例所述的简易工作台结构示意图；
图3为本实用新型实例所述的机械结构中探针的结构示意图；
图4为本实用新型实例所述的光纤法布里-珀罗腔原理示意图；
图5为本实用新型实例所述的光纤法布里-珀罗腔其中一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
一种基于光纤的微小力传感器的标定装置，如图1所示，本实例的机械单元由探针11和普通工作台12组成，光纤检测单元有激光分析设备和计算机组成。其中，探针主要结构如图2所示，中间连接着一根光纤111，光纤末端118经过独特的处理，可以反射出带有信息的反射光。金属块112嵌入113中，下部连接着弹性元件116，弹性元件116连接着另一块金属块117，光纤111在这些元件中间穿过，另外弹性元件114对内部具有支持作用，也能消除部分重力对弹性元件116的影响，延长使用寿命，115是调节旋钮，用来调节金属块112的位置，当金属块112的位置改变时，对弹性元件116的压力也会发生改变，因此弹性元件116会发生形变，因而会对金属块117产生作用力，最后，力会传递到待标定微小力传感器上，由于力的作用是相互的，探针受到的力大小与待标定微小力传感器121受到的力的大小是相等的，因此我们可以通过检测探针受到的力来测量微小力传感器121受到的力。
如图3所示的本实例的工作台结构示意图，工作台12主要由底座122、支架124、滑动块123组成，探针11安装在滑动块123上，待标定微小力传感器121放置于底座上，底座要有足够的重量，使工作台能够稳定，标定时移到滑动块123，使探针11轻微接触待标定微小力传感器121即可。
本实例采用法布里-珀罗腔(Fabry-Perot，F-P)传感器来检测探针受到的力，法布里-珀罗腔(Fabry-Perot，F-P)由俩个彼此平行的镜面构成的多光束干涉结构，耦合输入到F-P腔中光波在两镜面M1和M2之间多次反射，一部分光从另一界面输出。如图4所示，通过在探针11末端形成法布里-珀罗腔，在力发生改变时，腔长也会发生微小改变，也就是镜面M1和M2之间的距离L会发生改变，我们就能在激光中检测到有关信息，通过激光分析设备的处理，我们就可以在计算机显示屏上看到当前施加在传感器上力的有关参数，因此可以对微小力传感器进行标定。
如图5所示的本实例中图2中光纤末端118的采用的一种光纤法布里-珀罗腔其中一种结构示意图，光纤前端1181和后端光纤段1183中间隔开，外面套着一层石英管1182，再使用环氧树脂胶固定在金属块117上，本实施例也可以采用其他法布里-珀罗腔结构包括本征型(传感一体)、非本征型、复合型以及各种变体。
上述实施例仅是本实用新型的较优实施方式，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种基于光纤的微小力传感器的标定装置，其特征在于：包括机械单元、光纤检测单元；
所述机械单元包括探针和工作台，所述的探针安装在所述工作台上；
所述光纤检测单元包括光纤、激光分析设备、计算机以及软件部分；
所述激光分析设备包括激光产生装置和接受分析装置，所述激光产生装置能够提供稳定的电源并且能够驱动激光源发射出特定波长的激光，所述接受分析装置能够接收返回的激光，并且能够分析其有关光照强度、相位或者频谱的信息。
2.如权利要求1所述的一种基于光纤的微小力传感器的标定装置，其特征在于：所述探针中间连接着一根光纤，光纤末端经过处理，能够反射出带有信息的反射光；金属块嵌入其中，下部连接着弹性元件，弹性元件连接着另一块金属块，光纤在弹性元件中间穿过。
3.如权利要求1所述的一种基于光纤的微小力传感器的标定装置，其特征在于：所述工作台包括底座、支架和滑动块，所述探针安装在滑动块上，待标定微小力传感器放置于底座上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821654006.0U CN208984284U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种基于光纤的微小力传感器的标定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821654006.0U CN208984284U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种基于光纤的微小力传感器的标定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208984284U true CN208984284U (zh) | 2019-06-14 |
Family
ID=66787212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821654006.0U Expired - Fee Related CN208984284U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种基于光纤的微小力传感器的标定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208984284U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109341943A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-15 | 南昌大学 | 一种基于光纤的微小力传感器的标定方法 |
-
2018
- 2018-10-12 CN CN201821654006.0U patent/CN208984284U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109341943A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-15 | 南昌大学 | 一种基于光纤的微小力传感器的标定方法 |
| CN109341943B (zh) * | 2018-10-12 | 2024-02-09 | 南昌大学 | 一种基于光纤的微小力传感器的标定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | A review of recent developed and applications of plastic fiber optic displacement sensors | |
| US5202939A (en) | Fabry-perot optical sensing device for measuring a physical parameter | |
| CN101424522B (zh) | 光纤布拉格光栅fbg三维测头 | |
| CN101308054B (zh) | 检测过程流体的相关变量的压力变送器 | |
| CN102778306A (zh) | 光子晶体光纤折射率温度传感器、制作方法及测量系统 | |
| CN101799282A (zh) | 一种基于光纤阵列的反射式角位移传感器及测量方法 | |
| CN102022980A (zh) | 一种基于光纤光栅的微深孔测量方法 | |
| CN208984284U (zh) | 一种基于光纤的微小力传感器的标定装置 | |
| CN110823121A (zh) | 一种f-p腔型高温大应变光纤传感器 | |
| CN106940220A (zh) | 一种简易低成本的波长实时测量装置 | |
| CN104535535B (zh) | 一种基于自混合干涉的折射率测量装置及方法 | |
| CN102878933B (zh) | 一种基于白光干涉定位原理的比较仪及其检测方法 | |
| Dib et al. | A broadband amplitude-modulated fibre optic vibrometer with nanometric accuracy | |
| US20130088710A1 (en) | Optical Guide-Based Displacement/Force Sensor | |
| CN109341943A (zh) | 一种基于光纤的微小力传感器的标定方法 | |
| CN202002626U (zh) | 光纤连接器的激光角度检测装置 | |
| CN107677398B (zh) | 一种双光纤光栅振动/应力复合传感器 | |
| CN113494890B (zh) | 基于fpi干涉仪的光纤光栅应变传感器精度测量装置及方法 | |
| CN107655600B (zh) | 一种基于光纤干涉仪的拉力测量装置 | |
| CN208140035U (zh) | 一种基于光波幅值比的色散位移传感器 | |
| CN210741396U (zh) | 一种f-p腔型高温大应变光纤传感器 | |
| JP7312750B2 (ja) | 干渉式タッチプローブ | |
| CN102735181B (zh) | 基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调系统及方法 | |
| CN104677291A (zh) | 基于线性腔光纤激光器的双芯光纤光栅探针微尺度测量装置及方法 | |
| KR101033032B1 (ko) | 변위 측정 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190614 Termination date: 20211012 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |