[实用新型]基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统

权利要求书

1.一种基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统，其特征是，包括：扫频光源，光纤，耦合器，环形器，光纤探头，光电二极管，信号调理模块，信号采集模块，光纤延迟器，平衡接收模块，过零检测模块，控制器；扫频光源发射扫频激光，通过光纤耦合进耦合器的输入端；耦合器的第一个输出端通过光纤与环形器的输入端连接；环形器的第一个输出端通过光纤与光纤探头连接；光纤探头的表面经过处理，使扫频激光一部分射到被测物表面并反射，另一部分在光纤探头的表面直接反射，被测物表面反射光与光纤探头表面的反射光发生干涉，经过光纤回到环形器的第一个输出端，并由环形器的第二个输出端传出，干涉光信号由环形器的第二个输出端传出后经过光纤由光电二极管接收；光电二极管接收干涉光信号后产生电信号，传输至第一信号调理模块，第一信号调理模块将电信号进行调理后传输至信号采集模块；耦合器的第二个输出端通过光纤进入第一个耦合器的输入端；第一个耦合器的第一个输出端通过光纤与光纤延迟器连接；第一个耦合器的第二个输出端通过光纤与第二个耦合器的第一个输入端连接；光纤延迟器的输出端通过光纤与第二个耦合器的第二个输入端连接；两路光信号在第二个耦合器发生干涉，并由平衡接收模块接收，平衡接收模块接收的光信号由第二信号调理模块调理；经过第二信号调理模块调理的信号进入过零比较器，产生等k间隔的采样时钟信号；过零比较器产生的等k间隔的采样时钟信号驱动信号采集模块；信号采集模块采集到的信号经由控制器控制输出。

2.如权利要求1所述的基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统，其特征是，控制器控制扫频光源(1)及第二采集模块。

3.如权利要求1所述的基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统，其特征是，扫频光源采用常见的等频率间隔扫频光源或等波长间隔扫频光源；光纤采用模光纤；耦合器采用常见的光纤分光器；环形器可采用保偏三端口光环形器、光纤环形器、光纤三端口环形器；环形器的作用是使干涉光信号传输至光电二极管，而不能传输至耦合器。

4.如权利要求1所述的基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统，其特征是，光纤探头可采用渐变折射率透镜或光纤+石英透镜的传感器结构，并在光纤端面镀弱反射膜，环形器、光纤探头、及环形器和光纤探头之间的光纤构成菲索干涉结构，光纤探头端面处反射的参考光信号与被侧面处反射光信号在同一根光纤中传播，抵消由温漂、振动导致的温度漂移与相位抖动；干涉信号到达环形器时会传输至光电二极管。

5.如权利要求1所述的基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统，其特征是，光电二极管可采用雪崩光电二极管或PIN二极管；第一个信号调理模块可由跨阻放大电路和滤波电路组成；信号采集模块可采用模拟数字转换模块；耦合器可采用光纤分光器，光纤延迟器选择具光程差的单模光纤或多模光纤，光纤延长器的等效光程差为s，轴向间距等效光程差为s₀,则应满足s≤s₀。

6.如权利要求1所述的基于菲索共光路结构的转静子轴向间隙在线测量系统，其特征是，平衡接收模块可采用两组光电二极管和跨阻放大电路组成。