[发明专利]激光光纤测速传感器、开关量传感器及测量方法

权利要求书

1.一种激光光纤测速传感器，其特征在于，包括：

具有容纳空间的壳体，在壳体内部设有转盘，转盘表面沿圆周方向均匀设有若干形状相同的通孔，通孔之间具有固定的间隙，所述通孔在圆周方向上的空隙长度与同一位置处的实体长度相等，转盘的中心具有转轴，转轴伸出壳体与第一待测结构相连；

在转盘的一侧设有连接光发射单元的光纤，光纤的出射端与所述通孔在同一水平位置上，使得脉冲激光可以完全穿过所述通孔，所述光纤的尾端还连接有激光解调仪；

在转盘的另一侧设有反射单元，其接收并反射穿过通孔的脉冲激光，使脉冲激光由原路返回至光纤，进入激光解调仪。

2.根据权利要求1所述的激光光纤测速传感器，其特征在于，将所述反射单元替换为透射单元，投射单元连接有处于悬空状态的光纤光栅，所述激光解调仪替换为光纤光栅解调仪。

3.根据权利要求1或2所述的激光光纤测速传感器，其特征在于，所述光纤出射端还连接有第一准直单元，所述反射单元采用第二准直单元。

4.一种开关量传感器，其特征在于，采用权利要求1或权利要求2所述的激光光纤测速传感器，在转盘伸出壳体的一端设置有限位单元，第二待测结构与所述限位单元相连，通过限位单元使得第二待测结构带动转盘在开状态和关状态之间变换，所述开状态指激光不受遮挡的状态，所述关状态指激光受遮挡的状态。

5.一种基于权利要求1的激光光纤测速传感方法，其特征在于，包括：

脉冲激光由光纤发出，向正在转动的转盘投射，当脉冲激光穿过转盘的通孔区域并由原路返回时，记为第一状态；当脉冲激光被转盘的非通孔区域阻拦并由原路返回时，记为第二状态；

根据第一状态与第二状态的间隔时间、脉冲激光的频率、以及转盘的通孔数量，计算转盘的转速。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当脉冲激光穿过转盘的通孔区域后，由光纤光栅接收并反射，使反射光束原路返回，采用光纤光栅解调仪对反射光束进行解调。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，脉冲激光穿过通孔的光强大于设定值时，记为第一状态；脉冲激光穿过通孔的光强小于等于设定值时，记为第二状态。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：当存在第一状态与第二状态交替变换时，记录每次交替变换的间隔时间；

当只出现一次由第一状态变换为第二状态时，记录为有效事件一次，并记录由第一状态变换为第二状态的变换间隔时间；

当只出现一次由第二状态变换为第一状态时，记录为有效事件一次，并记录由第二状态变换为第一状态的变换间隔时间。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，增大转盘的通孔数量，用于提高转速测量的分辨率和精度；或；

增大转盘的通孔数量，当脉冲激光不能以第一状态通过通孔时，增大光纤出射端与反射单元之间的距离，用于提高转速测量的分辨率和精度。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，改变脉冲激光的频率，用于改变转速的测量范围。