CN2239620Y - 微弱力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于测量微弱力的微弱力传感器，该传感器尤其适用于测量单分膜压膜过程中的表面压。本实用新型由光纤、光源及光源支架组成，光纤的一端和光源设在光源支架上，在光纤的一端与光源之间设有透镜，在光纤上设有调节支座，该调节支座可为胶带，也可由基座和用于固紧光纤的固紧螺钉组成，在基座上设有孔，光纤置该孔中，并由固紧螺钉压紧。本实用新型可以通过调节支座来调整光纤的悬臂长度，从而提高灵敏度。
Description
本实用新型涉及一种传感测量用的微弱力传感器，尤其是用于测量单分子膜压膜过程中膜的表面压的传感测量。现在的微弱力测量有悬臂式力传感器和吊片式压电力传感器。悬臂式力传感器在其悬臂梁上涂覆一层反射层，在其上方设置光源和光探测器，当力作用在悬臂梁上时，光强分布发生变化，光探测器便收到这种变化的光信号，然而，这种悬臂式力传感器用于微弱力的传感测量时，只能通过减小悬臂梁截面积的办法来提高传感精度，以适用于微弱力的传感测量，截面积的减小将导致宽度变窄，这时光源将直接照射在待测物体上，这对于测量某些光弹性材料等表面形貌的测量是极其不利的，因为它们在光照的条件下会发生变化，导致变形，影响测量精度；其次，由于光源从悬臂梁外部照射至该梁的反射层上，并经反射，由设在其外部的光探测器接收，这就要求上述三者的位置相应，并有适当的方位角，这就给调整增加了难度；再次，由于光源的外设，要求扩大悬臂梁上的反射层，而温度、温度的变化对在面积的反射层影响较大，导致其测量精度长。吊片式压电微力传感器在测量微力，尤其是用于测量单分子膜压膜过程中的表面压时，由于压电片的灵敏度低，这就需要有较大的作用力，而作用力正比于吊片的宽度和单分子膜表面压，由于表面压很小，故只能通过增大吊片宽度来实现增大作用力，然而扩大吊片宽度会增大对单分膜的扰动，且只能测得吊片宽度区域表面压的平均值，所以，该传感器无法用于研究单分子膜的均匀性。
本实用新型的发明目的在于提供一种灵敏度高的超微力传感器。
本实用新型采用如下技术方案来实现发明的：
本实用新型由光纤1、光源2及光源支架3组成，光纤1的一端和光源2设在光源支架3上，在光纤的一端与光纤2之间设有透镜4，为便于精度的调整，在光纤1上设有调节支座5。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
①灵敏度高。由于光纤1细而软，故只需要微小力便可使光纤1的端部发生位移，而位移使得光探测器12接收到的光信号发生变化，端部发生位移，而位移使得光探测器12接收到的光信号发生变化，提高了灵敏度。在单分子膜压过程中的表面压测量技术领域，单分子膜的表面张力足以使光纤1发生位移，使光强信号发生变化。另外，由于光纤的细小使得本实用新型可对单分子膜的表面压实现点测量，故能够且有利于研究单分子膜的均匀性，对单分子膜的扰动也较小。
②由于本实用新型在光纤上设置了调节支座5，使本实用新型可以通过调整悬臂光纤的长度来改变灵敏度等级，以适于不同场合的需要。当需要测量的力很小时，就可以增加悬臂光纤的长度，以提高传感器的灵敏度。
③由于光束在光纤中传输，这就避免了因光源对被测样品的照射所常带来的误差。另外，它还使光源与悬臂梁实现简单的耦合。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的实施例结构示意图。
图3是本实用新型的调节支座实施例结构示意图。
图4是本实用新型的调节支座另一实施例结构示意图。
下参照附图，对本实用新型的实施方案作一详细描述：
本实用新型由光纤1、光源2及光源支架3组成，光源2可选用发光二极管或激光二极管、灯泡等，考虑到体积、价格等因素，在本实施例中可选用1.3μm的发光二极管或激光二极管，上述光纤1的一端和光源2设在光源支架3上，在光纤1的一端与光源2之间设有透镜4，在光纤1上设有调节支座5，该调节支座5可为胶带7，也可以由基座8和用于紧固光纤1的固紧螺钉9组成，在基座8上设有孔11，光纤1置于该孔11中，为避免因固紧而损坏光纤，本实用新型在固紧螺钉9与光纤1之间设有垫片10，本实用新型的灵敏度则是通过调整调节支座5至光纤1另一端的距离来实现，当确定了灵敏度，选择了相应的光纤悬臂长度，即可用调节支座将其固定下来。在使用本实用新型时，为简便安装，光纤1的另一端为斜面，在光纤1的另一端斜面上设有反射镜6。
Claims (8)
1.一种用于测量微弱力的微弱力传感器，其特征在于本实用新型由光纤(1)、光源(2)及光源支架(3)组成，光纤(1)的一端和光源(2)设在光源支架(3)上。
2.根据权利要求1所述的微弱力传感器，其特征在于在光纤(1)的一端与光源(2)之间设有透镜(4)。
3.根据权利要求1或2所述的微弱力传感器，其特征在于在光纤(1)上设有调节支座(5)。
4.根据权利要求3所述的微弱力传感器，其特征在于调节支座(5)为胶带。
5.根据权利要求3所述的微弱力传感器，其特征在于调节支座(5)由基座(8)和用于紧固光纤(1)的固紧螺钉(9)组成，在基座(8)上设有孔(11)，光纤(1)置于该孔(11)中。
6.根据权利要求5所述的微弱力传感器，其特征在于在固紧螺钉(9)与光纤(1)之间设有垫片(10)。
7.根据权利要求1或3所述的微弱力传感器，其特征在于光纤(1)的另一端面为斜面。
8.根据权利要求7所述的微弱力传感器，其特征在于在光纤(1)的另一端斜面上设有反射镜(6)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95240828 CN2239620Y (zh) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 微弱力传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95240828 CN2239620Y (zh) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 微弱力传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2239620Y true CN2239620Y (zh) | 1996-11-06 |
Family
ID=33882336
Family Applications (1)
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| CN 95240828 Expired - Fee Related CN2239620Y (zh) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 微弱力传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2239620Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103557972A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于光纤拉锥的微力检测装置 |
| WO2017000363A1 (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | 哈尔滨工业大学 | 基于光纤出射光探测的组合悬臂梁探针传感方法及装置 |
| TWI641810B (zh) * | 2013-03-14 | 2018-11-21 | 美商波音公司 | 使用微柱的感測器組件及使用的方法 |
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1995
- 1995-11-07 CN CN 95240828 patent/CN2239620Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TWI641810B (zh) * | 2013-03-14 | 2018-11-21 | 美商波音公司 | 使用微柱的感測器組件及使用的方法 |
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| WO2017000363A1 (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | 哈尔滨工业大学 | 基于光纤出射光探测的组合悬臂梁探针传感方法及装置 |
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