[发明专利]一种基于光纤光栅的角位移传感器

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的角位移传感器，其特征在于：所述传感器是由壳体(1)、等强悬臂梁固定底座(2)、等强悬臂梁(3)、光纤光栅(4)、等速螺线凸轮(5)、转轴(6)、前部轴承(7)、尾部轴承(8)、后盖(9)组成；分别在等强悬臂梁(3)上下表面中轴线处通过光学胶(11)固定两根光纤光栅(4)；等强悬臂梁固定底座(2)和等强悬臂梁(3)为一体，由螺栓(10)固定在壳体(1)底部，尾纤(12)由尾纤引出孔(13)引出；前部轴承(7)和尾部轴承(8)分别固定在壳体(1)的前部和后盖(9)上；等速螺线凸轮(5)和转轴(6)为一体结构，通过前部轴承(7)和尾部轴承(8)与壳体(1)和后盖(9)固定并转动；后盖(9)通过螺纹固定在壳体(1)的前部。

2.如权利要求1所述的角位移传感器，其特征在于：利用光纤光栅(4)对轴向应变敏感的特性，转轴(6)发生运动时，带动等速螺线凸轮(5)转动，驱动等强悬臂梁(3)发生形变，使其上下表面对应位产生数值大小相等但正负相反的应变，上表面产生负应变，下表面产生正应变，应变将传递到光纤光栅(4)上，引起光纤光栅(4)的中心波长发生变化。同时光纤光栅(4)也对温度敏感，通过对等强悬臂梁(3)上下表面沿中轴线排布的光纤光栅(4)中心波长值的变化量进行解调，即可消除温度引起的中心波长漂移，得到等强悬臂梁(3的轴向应变，从而得到转轴(6)的角位移量。

3.如权利要求1所述的角位移传感器，其特征在于：等速螺线凸轮(5)结构特点为，以转轴(6)为中心轴定速转动时，等速螺线凸轮(5)侧表面距轴心的距离线性增加或减小。

4.如权利要求1或3所述的角位移传感器，其特征在于：当等速螺线凸轮(5)转动时，与等速螺线凸轮(5)表面接触的等强悬臂梁(3)端部挠度为线性变化。