[發明專利]激光光纖測速傳感器、開關量傳感器及測量方法

在審

• 申請號: 201710979646.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107957502A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 姜龍;魏玉賓;孟輝;金光賢;劉統玉;李連慶;石智棟
• 申請（專利權）人: 山東微感光電子有限公司
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種激光光纖測速傳感器，其特征在于，包括：

具有容納空間的殼體，在殼體內部設有轉盤，轉盤表面沿圓周方向均勻設有若干形狀相同的通孔，通孔之間具有固定的間隙，所述通孔在圓周方向上的空隙長度與同一位置處的實體長度相等，轉盤的中心具有轉軸，轉軸伸出殼體與第一待測結構相連；

在轉盤的一側設有連接光發射單元的光纖，光纖的出射端與所述通孔在同一水平位置上，使得脈沖激光可以完全穿過所述通孔，所述光纖的尾端還連接有激光解調儀；

在轉盤的另一側設有反射單元，其接收并反射穿過通孔的脈沖激光，使脈沖激光由原路返回至光纖，進入激光解調儀。

2.根據權利要求1所述的激光光纖測速傳感器，其特征在于，將所述反射單元替換為透射單元，投射單元連接有處于懸空狀態的光纖光柵，所述激光解調儀替換為光纖光柵解調儀。

3.根據權利要求1或2所述的激光光纖測速傳感器，其特征在于，所述光纖出射端還連接有第一準直單元，所述反射單元采用第二準直單元。

4.一種開關量傳感器，其特征在于，采用權利要求1或權利要求2所述的激光光纖測速傳感器，在轉盤伸出殼體的一端設置有限位單元，第二待測結構與所述限位單元相連，通過限位單元使得第二待測結構帶動轉盤在開狀態和關狀態之間變換，所述開狀態指激光不受遮擋的狀態，所述關狀態指激光受遮擋的狀態。

5.一種基于權利要求1的激光光纖測速傳感方法，其特征在于，包括：

脈沖激光由光纖發出，向正在轉動的轉盤投射，當脈沖激光穿過轉盤的通孔區域并由原路返回時，記為第一狀態；當脈沖激光被轉盤的非通孔區域阻攔并由原路返回時，記為第二狀態；

根據第一狀態與第二狀態的間隔時間、脈沖激光的頻率、以及轉盤的通孔數量，計算轉盤的轉速。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，當脈沖激光穿過轉盤的通孔區域后，由光纖光柵接收并反射，使反射光束原路返回，采用光纖光柵解調儀對反射光束進行解調。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，脈沖激光穿過通孔的光強大于設定值時，記為第一狀態；脈沖激光穿過通孔的光強小于等于設定值時，記為第二狀態。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：當存在第一狀態與第二狀態交替變換時，記錄每次交替變換的間隔時間；

當只出現一次由第一狀態變換為第二狀態時，記錄為有效事件一次，并記錄由第一狀態變換為第二狀態的變換間隔時間；

當只出現一次由第二狀態變換為第一狀態時，記錄為有效事件一次，并記錄由第二狀態變換為第一狀態的變換間隔時間。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，增大轉盤的通孔數量，用于提高轉速測量的分辨率和精度；或；

增大轉盤的通孔數量，當脈沖激光不能以第一狀態通過通孔時，增大光纖出射端與反射單元之間的距離，用于提高轉速測量的分辨率和精度。

10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，改變脈沖激光的頻率，用于改變轉速的測量范圍。