專利名稱：光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖動態(tài)稱重傳感器，特別是一種光纖薩格納克環(huán)(以下簡稱 為Sagnac環(huán))動態(tài)稱重傳感器。
背景技術：
近年來,我國道路運輸車輛超限超載現(xiàn)象極為普遍，在嚴重的地區(qū)，幾乎所有的 貨運車輛都存在不同程度的超限超載行為。車輛超限超載運輸對交通安全、運輸市 場、車輛生產秩序及路橋基礎設施造成了極大危害。
目前公路車輛稱重主要有兩種靜態(tài)稱重和動態(tài)稱重。靜態(tài)稱重即路政管理人 員讓疑似超重車輛進入固定的稱重站進行稱重，這是整車稱重最為精確的方法，但 是這種方法測試效率低，易造成交通堵塞，而且由于靜態(tài)稱重機構龐大、引人注意， 超載車輛經常采取繞道或提前卸貨等方式躲避檢查；動態(tài)稱重即車輛在正常行駛的 過程中被安裝在路面上的傳感機構測定車胎對路面的壓力并計算相應的靜態(tài)重量， 這種方法的測試精度雖然沒有完全達到靜態(tài)稱重的精度，但是由于較高的測試效率 和隱蔽性，越來越受到公路交通管理部門的重視。有關實測結果也證實了動態(tài)稱重 的優(yōu)越性，在同一條道路上，固定稱重站測出的超載車輛僅為0.5%，而采用動態(tài) 稱重測出的超載車輛為30%。
由于動態(tài)稱重具有優(yōu)異性能和廣闊的市場前景，美國早在50年代就開始了相關
的研究，其后法國、德國、英國等發(fā)達國家也投入了大量的人力、財力進行研究開
發(fā)。我國對車輛的動態(tài)稱重起步較晚，始于80年代初期，研究較早的為重慶公路研 究所，目前國內約有二十多家相關單位從事這方面的研究，由于國內所研制的系統(tǒng)
都采用傳統(tǒng)動態(tài)稱重技術，所以都存在固有的缺陷測試響應慢、測試精度低及傳 感機構龐大等?，F(xiàn)有的商業(yè)化傳感器主要包括電容式、彎板式、壓電式等傳感器， 其中壓電式傳感器的技術相對較好，國內市場也有相應的系列產品。由于壓電傳感 器對電磁干擾比較敏感，故在惡劣的路況下，可靠性大為降低。
光纖稱重傳感器以體積小、適合埋入式結構、安裝方便、檢測靈敏度高、壽命 長、不易受外界干擾、耐高低溫、耐腐蝕等諸多優(yōu)點成為最適合公路稱重的技術手 段之一。
3
為了進行公路車輛動態(tài)稱重，人們已經提出了若干技術方案。在先相關光纖動 態(tài)稱重技術有參見Shenfang Yuan, Fahard Ansari, Xiaohui Liu， Yang Zhao, Optic fiber-based dynamic pressure sensor for WIM system, Sensors and Actuators A 120 (2005) 53-58利用單模光纖的彈光效應，運用邁克爾遜干涉儀解調動態(tài)壓力引起的 雙臂位相差，通過對干涉條紋數目和干涉條紋寬度信息的分析獲得動態(tài)壓力信號。 這種技術的系統(tǒng)穩(wěn)定性比較差，主要是邁克爾遜干涉儀受環(huán)境的擾動很大，不適合 動態(tài)車輛稱重的惡劣環(huán)境。
在先相關光纖動態(tài)稱重技術還有Ke Wang, Zhanxiong Wei， Hongtao Zhang, Fiber-Bragg-grating-based weigh-in-motion system using fiber-reinforced composites as the load-supporting material, Optical Engineering 45(6), 064401 (June 2006)，這篇論
文中利用當光纖光柵受壓力時，布拉格光纖光柵反射中心波長發(fā)生漂移，漂移量與
壓力大小有關，此技術中使用光纖加強材料對傳感頭進行封裝，使得傳感頭可以承
受很大的動態(tài)壓力，擴大了測量范圍。這種技術的缺點是需要很好的波長解調技術，
系統(tǒng)成本較高，還需要盡可能減小布拉格光纖光柵溫度靈敏特性對動態(tài)壓力測量的影響。
發(fā)明內容
為了克服上述在先技術的缺點，更好的滿足動態(tài)稱重傳感器的實際監(jiān)測需求， 本實用新型提出一種光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，該稱重傳感器應具有抗環(huán)境 干擾的能力強、測量精度和準確度高、測量范圍寬、成本低的特點。
本實用新型的技術解決方案如下
一種光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，特點在于其構成是光源模塊的尾纖和 光纖環(huán)行器的第一端口相連，該光纖環(huán)行器的第二端口通過光纖和光纖耦合器的第 一端口相連，該光纖耦合器的第三端口和第四端口通過光纖連接成一個環(huán)路，并在 該環(huán)路中串接光纖偏振控制器、光纖保護增強傳感頭和壓電陶瓷促動器，所述的光 纖環(huán)行器的第三端口與第一光電探測單元的輸入端相連，所述的光纖耦合器的第二 端口與第二光電探測單元的輸入端相連，所述的第一光電探測單元的輸出端接數據 采集卡的第一端口，第二光電探測單元的輸出端接數據采集卡的第二端口，該數據 采集卡的第三端口接所述的壓電陶瓷促動器輸入端形成反饋回路，該數據采集卡的 第四端口與信號處理及顯示系統(tǒng)相連。
所述的光源模塊為分布反饋式半導體激光器或F-P腔半導體激光器。所述的光纖環(huán)行器是一個三端口光纖環(huán)行器。
所述的光纖耦合器為3dB耦合器，中心波長為1550nm，分束比為1:1。
所述的光纖偏振控制器為一偏振調整器件，采用電磁光纖擠壓器、或可旋轉光 纖線圈、或線性雙折射光纖偏振控制器。
所述的光纖保護增強傳感頭是采用3K碳絲碳纖維預浸布對單模光纖進行保護 增強封裝光纖傳感頭。
所述的光纖保護增強傳感頭的處理工藝是采用的3K碳絲碳纖維預浸布厚度 為0.28mm,環(huán)氧樹脂的含量為40%，裁剪出需要的尺寸，上下各五層將單模光纖包 裹在其中，置于加溫爐中于13(TC恒溫一小時，使得預浸布中的環(huán)氧樹脂中溫固化。
所述的第一光電探測單元和第二光電探測單元各包括一個光電探測器和前置放 大器，光電探測器是光電二極管，或是光電池，其響應波長在光源模塊發(fā)射的光信 號的波段。
本實用新型的特點和優(yōu)點是-
(1) 與傳統(tǒng)的壓電式動態(tài)稱重傳感器以及同類技術的光纖光柵動態(tài)稱重傳感器相 比，本實用新型光纖Sagnac環(huán)動態(tài)稱重傳感器結構簡單，系統(tǒng)結構搭建容易，所用 器件成本都很低廉，且Sagnac環(huán)干涉儀抗環(huán)境干擾能力強于其他技術方案。
(2) 本實用新型利用光纖偏振控制器和壓電陶瓷促動器進行最佳工作點的設置， 使得系統(tǒng)的靈敏度和精確度都得到很大提高。
(3) 本實用新型采用了碳纖維預浸布復合材料對光纖進行保護增強封裝，將復合 材料與光纖傳感的應用結合起來，極大地提高了光纖動態(tài)傳感器的測量范圍，擴展 了光纖傳感器的測量領域。
總之，本實用新型具有抗環(huán)境干擾的能力強、測量精度和準確度高、測量范圍 寬、成本低的特點。
圖1是本實用新型光纖Sagnac環(huán)動態(tài)稱重傳感器的結構示意圖
圖2是本實用新型中光纖Sagnac環(huán)的結構示意圖
圖3是本實用新型中光纖Sagnac環(huán),的雙折射坐標系圖
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
先請參閱圖1，圖1是本實用新型光纖Sagnac環(huán)動態(tài)稱重傳感器的結構示意圖，
本實用新型光纖Sagnac環(huán)電路動態(tài)稱重傳感器，包括帶尾纖輸出的光源模塊1、光 纖環(huán)行器2、光纖耦合器3、光纖偏振控制器4、光纖保護增強傳感頭5、第一光電 探測單元6、第二光電探測單元7、數據采集卡8、壓電陶瓷促動器9、信號處理及 顯示系統(tǒng)10。光源模塊1和光纖環(huán)行器2的端口 201相連。光纖環(huán)行器2的第二端 口 202通過光纖和光纖耦合器3的第一端口 301相連。光纖耦合器3的第三端口 303 與第四端口 304利用光纖連接成一個環(huán)路，也即形成一個Sagnac環(huán)，并在Sagnac 環(huán)路中接入光纖偏振控制器4、光纖保護增強傳感頭5和壓電陶瓷促動器9。光纖環(huán) 行器2的第三端口 203與第一光電探測單元6相連，光纖耦合器3的第二端口 302 與第二光電探測單元7相連。第一光電探測單元6輸出端接到數據采集卡8的第一 端口 801，第二光電探測單元7的輸出端接到數據采集卡8的第二端口 802，數據采 集卡8的第三端口 803接入壓電陶瓷促動器9輸入端形成一反饋回路，數據采集卡 8的第四端口 804與信號處理及顯示系統(tǒng)10相連。 各器件模塊的說明如下-
光源模塊1，是光纖動態(tài)稱重傳感器系統(tǒng)光信號的發(fā)射源，可以采用半導體激 光光源，如分布反饋式半導體激光器(DFB)或F-P腔半導體激光器。光纖環(huán)行器2 是一個三端口光纖環(huán)行器，也可采用接入光纖耦合器和隔離器的辦法，起到光纖環(huán) 行器的作用。光纖耦合器3的分束比為1:1。所述的光纖偏振控制器4為一偏振調整 器件，起到調整光線的偏振方向的作用，可以采用電磁光纖擠壓器或可旋轉光纖線 圈或線性雙折射光纖偏振控制器等。
所述的光纖保護增強傳感頭5是車輛重量信息施加和傳感的部分，由于車輛重 量很大，所以需要對其進行保護封裝，封裝的方式有很多，如機械分壓式(讓重量 的很小比例部分施加在傳感頭上)、增強保護式(涂覆上一定厚度的性能穩(wěn)定的環(huán)氧 樹脂或其他復合材料)等等。
所述的第一光電探測單元6和第二光電探測單元7的功能是將光信號轉換為電 信號并進行放大，因此，各包括一個光電探測器和前置放大器等。光電探測器的響 應波長應在光源模塊1發(fā)射的光信號的波段，光電探測器可以是光電二極管，或是 光電池等。
所述的數據采集卡8主要是進行數據采集和反饋控制，并輸出攜帶車輛重量信 息的信號進入處理系統(tǒng)。壓電陶瓷促動器9為一壓電陶瓷控制器。信號處理及顯示 系統(tǒng)10主要是對數據采集卡8采集到的數據進行處理、實時顯示車輛是否超重等等。
本實用新型的原理
本實用新型的光纖動態(tài)稱重傳感器的原理主要是利用光纖受徑向壓力時產生與 壓力成正比的雙折射——彈光效應。在光纖中，光沿著光纖軸向傳輸，壓力施加在 一段單模光纖的徑向上，由彈光效應引起的雙折射歸一化系數為-
5<formula>formula see original document page 7</formula>
式中n為光纖的有效折射率，p11, p12為光彈系數，v為泊松比、E為楊氏模 量，F(xiàn)為施加在光纖上的徑向壓力，R為光纖的半徑。
單模光纖的相關材料系數如下<formula>formula see original document page 7</formula>， v = 0.17， p11= 0.121， p12 =0.270， n=1.4， R=1.25xl0"4111，于是光纖的歸一化雙折射系數為
<formula>formula see original document page 7</formula>) (2) 對光纖采取復合材料進行保護增強封裝后，歸一化雙折射系數與壓力大小的線 性比例系數會變，此值可以通過力學實驗測試得出，設為k，貝U:
<formula>formula see original document page 7</formula> (3)
由此雙折射引入的位相差^:<formula>formula see original document page 7</formula> (4) 式中B為歸一化雙折射系數，w^為光纖有效折射率，L為受壓的光纖長度，
A為光纖中傳輸光的波長。
Sagnac環(huán)如圖2所示，由一個3dB的光纖耦合器和一段單模光纖熔接而成的環(huán)， 光源從第一端口 301輸入，經過光纖耦合器的分光作用通過第三端口 303和第四端 口 304進入環(huán)內相對傳輸，傳輸回光纖耦合器后并經第一端口 301和第二端口 302 輸出。由圖2可知，光纖在環(huán)中沿光纖軸向傳輸，從第三端口 303和第四端口 304 輸入環(huán)中的光采用相同的運動坐標系，3x-3y坐標系為第三端口303輸入光的坐標系， 光纖沿著環(huán)路傳輸，從第四端口 4輸出時為3x-3>/坐標系，同理，4x-4y坐標系為 第四端口 4輸入環(huán)中的光的坐標系，光纖沿著環(huán)路傳輸，從第三端口 303輸出時為 4x' - 4y'坐標系。
如圖3所示，設施加壓力的方向與第三端口 303至第四端口 304傳輸光的運動 坐標系的U由成6角，據上面的分析，由于彈光效應，此壓力引入雙折射，所以此 S角也即雙折射快軸與運動坐標系g—4軸的夾角。由于第三端口 303和第四端口 304
的輸入光在環(huán)內是相對傳輸的，所以在環(huán)內光纖受壓力的部位，雙折射快軸與第四 端口 304至第三端口 303傳輸光運動坐標系的^_3軸夾角為-e或;r-P。根據Sagnac
環(huán)的特性，壓力引起雙折射的部分就相當于一個偏振器件，運用偏振光學知識，經 過傳輸矩陣的運算(忽略環(huán)行器和耦合器的功率損耗)，可以得到第三端口 303到第 四端口 304的雙折射傳輸矩陣
<formula>formula see original document page 8</formula>同理得到第四端口 304到第三端口 303的雙折射傳輸矩陣:
<formula>formula see original document page 8</formula>式中e角定義同上，如圖3所示，e角為雙折射快軸與運動坐標系g—4軸的夾角，
5為壓力雙折射效應引起的快慢軸相位差。
設光源射入Sagnac環(huán)的光功率為/。，利用上面得到的雙折射傳輸矩陣進行電磁波
傳輸計算，即可得到圖1中光纖耦合器3的第二端口302的輸出光強，此光強經第二光 電探測單元7探測，應為
<formula>formula see original document page 8</formula>光纖環(huán)行器2的第三端口 203的輸出光強，經第一光電探測單元6探測，應為
<formula>formula see original document page 8</formula>而已知對光纖傳感頭而言，<formula>formula see original document page 8</formula>所以光纖環(huán)行 器2的第三端口 203和光纖耦合器3的第二端口 302的輸出光強均為壓力的余弦函
信號處理及顯示系統(tǒng)10對系統(tǒng)采集到的光強信號/,和厶進行如下方式的信號處 理。定義傳感量S如下
<formula>formula see original document page 8</formula>
由(9)式可以看出，此信號處理方法消除了因光源光功率的波動而造成的誤差。 得到測量的壓力F為
義arcsin(,("l))
F =-2sm2P (10)
式中各參數的定義同上，所以根據傳感量S的變化即可得知施加的壓力，從而 可以進行車輛的重量傳感。
本實用新型解決的技術要點包括
1、為了使得傳感器的靈敏度最高和工作狀態(tài)穩(wěn)定，本實用新型設置了系統(tǒng)的最 佳工作點。
由公式(6)和公式(7)可以看出，當壓力施加方向一定時，即雙折射快軸取向e為
一定值，/,和/,均為位相差5的余弦函數。而當雙折射快軸取向^=*和預置位相差
A:
4時，余弦函數的幅度波動范圍最大，此時系統(tǒng)靈敏度也最高
2<formula>formula see original document page 9</formula>(11)
<formula>formula see original document page 9</formula>(12)<formula>formula see original document page 9</formula> (13)
其中^為所要進行測量的壓力引起的位相差。
由于系統(tǒng)搭建好時，雙折射快軸取向e和預置位相差^并不處在最佳位置，而 且易受環(huán)境的干擾而變動，因此需要設置反饋裝置對系統(tǒng)進行控制，本實用新型中
最佳工作點的設置技術方案如下
關于雙折射快軸取向的設置
4
雙折射快軸取向對傳感器的靈敏度影響很大，在本系統(tǒng)中如結構圖1所示，利 用光纖偏振控制器4進行此最佳角度的設置，利用光纖型偏振控制器4可以改變雙 折射效應的快軸取向和雙折射的大小，普通光纖型偏振控制器結構包含三個剛性圓 盤，單模光纖纏繞于這三個圓盤之上，通過將圓盤繞軸旋轉，使纏繞在圓盤上的光 纖產生因扭曲引入的應力雙折射，從而起到控制偏振態(tài)的作用。在本系統(tǒng)中，雙折 射快軸取向可以通過調節(jié)偏振控制器4進行調整，微調好后，便將光纖偏振控制器
4固定，這樣即可實現(xiàn)此結構傳感系統(tǒng)的壓力快軸取向6=丄的設置。
4
關于預置位相差《=^的設置
2
如原理部分所介紹，由于彈光效應，光纖受徑向壓力會產生雙折射，所以我們 可以通過一個自動反饋裝置給光纖施加壓力，使得這種方式產生的雙折射位相差與
系統(tǒng)的位相差之和為^或其整數倍。如圖l所示，系統(tǒng)啟動時，數據采集卡8也啟
2
動，對第一光電探測單元6和第二光電探測單元7的輸出光強進行數據采集，根據
公式(6)和(7)可知，只有當系統(tǒng)處在預置位相差《=丕或;的整數倍時，第一光電探
2 2
測單元6的輸出光強^和第二光電探測單元7的輸出光強/2才是相等的。利用數據 采集卡8的第三端口 803給壓電陶瓷促動器9 一個反饋電壓信號 r'=mA/ = w(/2-/》，m為一電壓控制比例系數。Z為在原有壓電陶瓷促動器9電 壓V上疊加上的反饋電壓，A/-/,-/,,直至反饋到^=0，也即最佳工作點處。這
樣就可實現(xiàn)預置位相差的自動捕捉與設置。
2
2、關于動態(tài)車輛重量信息的獲取與處理本實用新型主要是針對行駛中的車輛
無減速測重，旨在提高測重效率和減緩交通堵塞，當車速很快時，為了能即時捕捉
到車輛輪胎碾軋過光纖保護增強傳感頭5的信號，系統(tǒng)中采用了一款高速數據采集 卡8和兩個響應速度非?？斓牡谝还怆娞綔y單元6和第二光電探測單元7。
圖1也是本實用新型實施例的結構示意圖，實施例中各器件說明如下光源模 塊1采用中心波長為1550nm的分布反饋式(DFB)半導體激光器，設計有功率控制電 路，使得光源的輸出功率穩(wěn)定。光纖環(huán)行器2是使用一個三端口光纖環(huán)行器，光路 傳輸的規(guī)律是，經第一端口 201輸入的光經第二端口 202輸出，經第二端口 202輸 入的光經第三端口 203輸出。光纖耦合器3，中心波長為1550nm,分束比為1:1。 光纖偏振控制器4使用一臺機械光纖打圈旋轉偏振控制器，通過轉動光纖圈平面扭 曲光纖環(huán)引入適當的光纖應力雙折射。
光纖保護增強傳感頭5是車輛重量信息施加和傳感的部分，其具體結構如圖1 所示，圖1中501是3K碳絲碳纖維預浸布，厚度約為0.28mm，環(huán)氧樹脂的含量為 40%; 502是單模光纖，將單模光纖502固定在10層碳纖維預浸布501疊放堆的中
間，置于加溫爐中于13(TC恒溫一個小時，使預浸布中的環(huán)氧樹脂中溫固化，形成 一個整體，使得光纖保護增強傳感頭5在大重量車輛的碾軋下不會物理性損傷。
在本實施例中，第一光電探測單元6和第二光電探測單元7使用的是砷化鎵光 電池，將光能轉化為電能，電信號由數據采集卡8進行采集。數據采集卡8使用的 是一款USB接口 16位1.25MS/s高速數據采集卡。壓電陶瓷促動器9使用的是一款 最大行程45um最大推力1000N的促動器，對光纖進行徑向施壓調節(jié)最佳工作點。
系統(tǒng)運行過程為從光源模塊1發(fā)出的光信號通過光纖環(huán)行器2的第一端口 201 進入光纖環(huán)行器2，光纖環(huán)行器2的第二端口 202將光傳輸至光纖耦合器3，光纖耦 合器3的第三端口 303和第四端口 304的輸出光在環(huán)路中相對傳輸，兩路光均經過 光纖保護增強傳感頭5，兩路光回到輸入端后發(fā)生干涉，經光纖耦合器3的第一端 口 301和第二端口 302輸出。光纖耦合器3的第一端口 301的光通過光纖環(huán)行器2 的第二端口 202進入光纖環(huán)行器2,經光纖環(huán)行器2的第三端口 203傳輸到第一光 電探測單元6上；光纖耦合器3第二端口 302的光進入第二光電探測單元7。第一 光電探測單元6和第二光電探測單元7將光信號轉換為電信號分別傳輸至數據采集 卡8的第一端口 801和第二端口 802，數據采集卡8根據采集第一端口 801和第二
端口 802的數據進行相關處理運算后，按照上述技術方案中預置位相差^=|的設
置方法，經第三端口 803對壓電陶瓷促動器9進行反饋控制，壓力快軸取向^=2的
4
設置則是實現(xiàn)用手動調節(jié)光纖偏振控制器4后固定狀態(tài)的方式進行。數據采集卡8 的第四端口 804將信號傳輸給信號處理及顯示系統(tǒng)IO，當系統(tǒng)工作在最佳工作點時， 信號處理及顯示系統(tǒng)10信對系統(tǒng)采集到的光強信號/,和/2進行如下方式的信號處 理，定義傳感量S如下
<formula>formula see original document page 11</formula> 得到測量的壓力F為
<formula>formula see original document page 11</formula>
顯示出當前經過車輛的重量，并對車輛的超重與否情況進行判斷。
權利要求1、一種光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，特征在于其構成是光源模塊(1)的尾纖和光纖環(huán)行器(2)的第一端口(201)相連，該光纖環(huán)行器(2)的第二端口(202)通過光纖和光纖耦合器(3)的第一端口(301)相連，該光纖耦合器(3)的第三端口(303)和第四端口(304)通過光纖連接成一個環(huán)路，并在該環(huán)路中串接光纖偏振控制器(4)、光纖保護增強傳感頭(5)和壓電陶瓷促動器(9)，所述的光纖環(huán)行器(2)的第三端口(203)與第一光電探測單元(6)的輸入端相連，所述的光纖耦合器(3)的第二端口(302)與第二光電探測單元(7)的輸入端相連，所述的第一光電探測單元(6)的輸出端接數據采集卡(8)的第一端口(801)，第二光電探測單元(7)的輸出端接數據采集卡(8)的第二端口(802)，該數據采集卡(8)的第三端口(803)接所述的壓電陶瓷促動器(9)輸入端形成反饋回路，該數據采集卡(8)的第四端口(804)與信號處理及顯示系統(tǒng)(10)相連。
2、 根據權利要求1所述的光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，其特征在于所述的 光源模塊(1)為分布反饋式半導體激光器或F-P腔半導體激光器。
3、 根據權利要求1所述的光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，其特征在于所述的 光纖環(huán)行器(2)是一個三端口光纖環(huán)行器。
4、 根據權利要求l所述的光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，其特征在于所述的 光纖耦合器(3)為3dB耦合器，中心波長為1550nm,分束比為l:l。
5、 根據權利要求1所述的光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，其特征在于所述的 光纖偏振控制器(4)為電磁光纖擠壓器、或可旋轉光纖線圈、或線性雙折射光纖偏 振控制器。
6、 根據權利要求1所述的光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，其特征在于所述的 第一光電探測單元(6)和第二光電探測單元(7)是光電二極管，或是光電池，各 包括一個光電探測器和前置放大器，光電探測器的響應波長在光源模塊(1)發(fā)射的 光信號的波段。
專利摘要一種光纖薩格納克環(huán)動態(tài)稱重傳感器，其構成是光源模塊的尾纖和光纖環(huán)行器的第一端口相連，該光纖環(huán)行器第二端口和光纖耦合器的第一端口相連，該光纖耦合器的第三端口和第四端口通過光纖連接成一個環(huán)路，并在該環(huán)路中串接光纖偏振控制器、光纖保護增強傳感頭和壓電陶瓷促動器，光纖環(huán)行器第三端口與第一光電探測單元的輸入端相連，光纖耦合器的第二端口與第二光電探測單元的輸入端相連，第一光電探測單元的輸出端接數據采集卡，第二光電探測單元的輸出端接數據采集卡，該數據采集卡接所述的壓電陶瓷促動器輸入端形成反饋回路，該數據采集卡與信號處理及顯示系統(tǒng)相連。本實用新型具有抗環(huán)境干擾能力強、測量精度和準確度高、測量范圍寬的特點。
文檔編號G01G9/00GK201203465SQ200820059358
公開日2009年3月4日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權日2008年6月4日
發(fā)明者方祖捷, 潘政清, 甘久林, 瞿榮輝, 耿健新, 蔡海文 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所