[发明专利]一种具有自温特性的光纤光栅直、交流传感器

说明书

本发明公开了一种具有自温特性的光纤光栅直、交流传感器，属于光纤传感技术领域，其包括设置在线圈中的铁芯，线圈及铁芯组成电磁线圈；线圈与线圈电流输入固定端、线圈电流输入移动端分别相连，线圈电流输入移动端与移动端导轨相连，移动端导轨的顶部穿出保护外壳后，在移动端导轨的顶部设置量程可调旋钮。本发明通过量程可调旋钮调节移动端导轨，移动端导轨带动线圈电流输入移动端运动进而改变被测量接入铁芯及线圈组成电磁线圈的有效匝数，改变电磁线圈内部由电流作用引起磁场大小，使得光纤光栅传感器具有自温补特性，可以实现可辨方向的直流测量以及交流电流幅值频率的测量，且其测量量程可以调节。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种具有自温特性的光纤光栅直、交流传感器。

背景技术

光纤光栅传感因其本身所具有的特性，尺寸小，重量轻，抗电磁干扰，复用性好等独特优点，已在航空航天、桥梁建筑、大型机电设备等多个工程领域得到广泛应用并发挥重要作用。

然而，目前光纤光栅传感器多用于实现如温度、应变、位移、压力等被测参量的测量，其能同时实现交、直电流测量方面的报道相对较少。

现有技术中，一种光纤光栅温度自补偿电流传感器(CN201210280873)、光纤光栅温度自补偿电流传感器(CN201310347895)、光纤光栅交流电流传感器(CN201410198128)，在实现电流测量时尚不能实现电流流向的测量，且对于测量量程尚不能调节，这导致其在大范围电流测量方面具有一定的局限性。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种具有自温特性的光纤光栅直、交流传感器，具备自温补特性，可以实现可辨方向的直流测量以及交流电流幅值频率的测量，且其测量量程可以调节。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有自温特性的光纤光栅直、交流传感器，包括设置在线圈中的铁芯，线圈及铁芯组成电磁线圈；所述的线圈与线圈电流输入固定端、线圈电流输入移动端分别相连，线圈电流输入移动端与移动端导轨相连，移动端导轨的顶部穿出保护外壳后，在移动端导轨的顶部设置量程可调旋钮；其中，在所述的电磁线圈的顶部和底部均设有固定部件和永磁铁，永磁铁通过固定部件与第一等强度悬臂梁及第二等强度悬臂梁分别相连；所述的第一等强度悬臂梁与第一核心敏感元件光纤光栅相连；所述的第二等强度悬臂梁与第二核心敏感元件光纤光栅相连。

所述的线圈电流输入固定端与第一电流输入端相连；所述的线圈电流输入移动端与第二电流输入端相连。

所述的第一电流输入端和第二电流输入端设置在传感器保护外壳的同一侧；第一电流输入端和第二电流输入端与电流输入引脚孔分别相连。

所述的第一核心敏感元件光纤光栅和第二核心敏感元件光纤光栅均分别通过光纤尾纤与光纤引出孔相连。

所述的光纤尾纤穿出光纤引出孔后与外设的光纤解调仪相连。

所述的铁芯通过线圈固定支架与传感器保护外壳相连。

所述的移动端导轨通过量程可调旋钮支架固定在铁芯上。

所述的保护外壳与传感器固定孔相连。

所述的传感器固定孔为两个以上。

有益效果：与现有技术相比，本发明在磁场及永磁体的作用下带动第一等强度悬臂梁及第一等强度悬臂梁自由端挠度发生变化，进而产生表面应变，导致第一核心敏感元件光纤光栅及第二核心敏感元件光纤光栅中心波长发生漂移；通过量程可调旋钮调节移动端导轨，移动端导轨带动线圈电流输入移动端运动进而改变被测量接入铁芯及线圈组成电磁线圈的有效匝数，改变电磁线圈内部由电流作用引起磁场大小，从而实现传感器量程调节；以上使得光纤光栅传感器具有自温补特性，可以实现可辨方向的直流测量以及交流电流幅值频率的测量，且其测量量程可以调节。

附图说明