專(zhuān)利名稱(chēng)：三維光纖光柵加速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加速度傳感器，尤其是一種可同時(shí)檢測(cè)三個(gè)方向加速度的加速度傳感器。
背景技術(shù)：
目前，公知的加速度傳感器大多只能檢測(cè)單方向的加速度值，而實(shí)際檢測(cè)中常常需要得到被檢測(cè)物體空間三個(gè)方向的加速度數(shù)值，這個(gè)時(shí)候如果使用傳統(tǒng)的加速度傳感器就需要安裝至少三個(gè)，這不但增加了檢測(cè)成本，而且很多時(shí)候由于安裝空間的限制，安裝的多個(gè)傳感器并不能安裝在同一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上，最終導(dǎo)致得到的數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不同方向上的加速度數(shù)值。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種三維加速度傳感器，該傳感器可以同時(shí)檢測(cè)三個(gè)方向的加速度數(shù)值，減少了傳感器的數(shù)量，降低了成本，增加了檢測(cè)精度。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種三維加速度傳感器，其包括外殼，以及安裝于外殼內(nèi)的三組加速度檢測(cè)裝置， 加速度檢測(cè)裝置分別安裝于三個(gè)方向上且互相垂直，以檢測(cè)三個(gè)方向的加速度。所述加速度檢測(cè)裝置均采用懸臂梁結(jié)構(gòu)。所述加速度檢測(cè)裝置包括質(zhì)量塊、銅片、固定塊、前定位塊、后定位塊、光纖和敏感元件，銅片與固定塊疊在一起，并固定在外殼上；后定位塊固定在銅片上；質(zhì)量塊一端與銅片固定在一起，質(zhì)量塊另一端懸挑；前定位塊固定在外殼；固定塊、后定位塊和前定位塊設(shè)有相互連通的溝槽，光纖固定在該溝槽里，且在位于固定塊與后定位塊之間的光纖段上設(shè)有敏感元件，光纖引出外殼。所述外殼的其中兩個(gè)方向上設(shè)有堵頭，光纖從其中一個(gè)堵頭進(jìn)入外殼，從另一個(gè)堵頭引出外殼。所述敏感元件為光纖光柵。所述三組加速度檢測(cè)裝置的光纖互相連接，三個(gè)方向上的光纖光柵串聯(lián)。該三維加速度傳感器安裝到被測(cè)物體上，當(dāng)被測(cè)物體發(fā)生加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)檢測(cè)裝置內(nèi)部的懸臂梁結(jié)構(gòu)就會(huì)相對(duì)于外殼產(chǎn)生振動(dòng)，其上固定的光纖光柵的波長(zhǎng)就會(huì)發(fā)生變化。因?yàn)樵搶?shí)用新型在三個(gè)相互垂直的方向上安裝有相同的檢測(cè)裝置，從而可以同時(shí)測(cè)得三個(gè)方向的加速度值。由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型可以同時(shí)檢測(cè)到三個(gè)方向上的加速度值， 提高了檢測(cè)效率、檢測(cè)精度。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
3[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的側(cè)向檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1第二堵頭2光纖3第二前定位塊4外殼5第一固定塊6第一銅片 7第一后定位塊8第一質(zhì)量塊9第一前定位塊10第一堵頭11第三銅片12第三質(zhì)量塊13第三后定位塊14第二固定塊15第二銅片16第二質(zhì)量塊17第二后定位塊 18第一光纖光柵19第二光纖光柵20螺釘21第三前定位塊22第三光纖光柵23第三固定塊M螺釘25螺釘
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。在圖1中，在豎直方向，第一銅片6與第一固定塊5疊在一起，用螺釘20固定在外殼4上，第一后定位塊7固定在第一銅片6上，第一質(zhì)量塊8 一端與第一銅片6固定在一起， 第一質(zhì)量塊8另一端懸挑，第一前定位塊9固定在外殼4上，第一堵頭10通過(guò)螺紋與外殼 4相連，第一固定塊5、第一后定位塊7和第一前定位塊9設(shè)有相互連通的溝槽，光纖2固定在該溝槽里，且在位于第一固定塊5與第一后定位塊7之間的光纖段上設(shè)有第一光纖光柵 18，最后光纖2穿過(guò)外殼4從第一堵頭10中引出。在水平方向，第二銅片15與第二固定塊 14疊在一起，用螺釘M固定在外殼4上，第二后定位塊17固定在第二銅片15上，第二質(zhì)量塊16 —端與第二銅片15固定在一起，第二質(zhì)量塊16另一端懸挑，第二前定位塊3固定在外殼4上，第二堵頭1通過(guò)螺紋與外殼4相連，第二固定塊14、第二后定位塊17和第二前定位塊3設(shè)有互相連通的溝槽，光纖2固定在該溝槽里，且在位于第二固定塊14與第二后定位塊17之間的光纖段上設(shè)有第二光纖光柵19，，最后光纖2穿過(guò)外殼4從第二堵頭1中引出。同樣的，在側(cè)面方向，檢測(cè)裝置具有相同的結(jié)構(gòu)，只是方向與豎直方向、水平方向都垂直，第三銅片11與第三固定塊23疊在一起，用螺釘25固定在外殼4上，第三后定位塊13固定在第三銅片11上，第三質(zhì)量塊12 —端與第三銅片11固定在一起，第三質(zhì)量塊12另一端懸挑，第三前定位塊21固定在外殼4上，第三固定塊23、第三后定位塊13和第三前定位塊 21設(shè)有互相連通的溝槽，光纖2固定在該溝槽里，且在位于第三固定塊23與第三后定位塊 13之間的光纖段上設(shè)有第三光纖光柵22。光纖2將三個(gè)光纖光柵串聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成光纖光柵陣列，這樣在三個(gè)相互垂直的方向上都有了相應(yīng)的檢測(cè)裝置。當(dāng)被測(cè)物體發(fā)生加速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，第一質(zhì)量塊8、第三質(zhì)量塊12、第二質(zhì)量塊16 就會(huì)相對(duì)于外殼發(fā)生位移，從而引起光纖2串聯(lián)的分別位于三個(gè)方向上的三個(gè)光纖光柵的波長(zhǎng)變化，從而可以得到三個(gè)方向上的加速度值。本實(shí)用新型的中敏感元件光纖光柵也可以采用其它敏感元件代替，可以不直接串聯(lián)起來(lái)，而是利用總線的方式或者是每個(gè)敏感體單獨(dú)接線來(lái)識(shí)別、區(qū)分三個(gè)不同的信號(hào)。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型的范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三維光纖光柵加速度傳感器，其特征在于其包括外殼，以及安裝于外殼內(nèi)的三組加速度檢測(cè)裝置，加速度檢測(cè)裝置分別安裝于三個(gè)方向上且互相垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的三維光纖光柵加速度傳感器，其特征在于所述加速度檢測(cè)裝置均采用懸臂梁結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的三維光纖光柵加速度傳感器，其特征在于所述加速度檢測(cè)裝置包括質(zhì)量塊、銅片、固定塊、前定位塊、后定位塊、光纖和敏感元件，銅片與固定塊疊在一起，并固定在外殼上；后定位塊固定在銅片上；質(zhì)量塊一端與銅片固定在一起，質(zhì)量塊另一端懸挑；前定位塊固定在外殼；固定塊、后定位塊和前定位塊設(shè)有相互連通的溝槽，光纖固定在該溝槽里，且在位于固定塊與后定位塊之間的光纖段上設(shè)有敏感元件，光纖引出外殼。
4.如權(quán)利要求3所述的三維光纖光柵加速度傳感器，其特征在于所述外殼的其中兩個(gè)方向上分別設(shè)有堵頭，光纖從其中一個(gè)堵頭進(jìn)入外殼，從另一個(gè)堵頭引出外殼。
5.如權(quán)利要求3所述的三維加速度傳感器，其特征在于所述敏感元件為光纖光柵。
6.如權(quán)利要求5所述的三維加速度傳感器，其特征在于所述三組加速度檢測(cè)裝置的光纖互相連接，三個(gè)方向上的光纖光柵串聯(lián)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三維光纖光柵加速度傳感器，其包括外殼，以及安裝于外殼內(nèi)的三組加速度檢測(cè)裝置，加速度檢測(cè)裝置分別安裝于三個(gè)方向上且互相垂直，以檢測(cè)三個(gè)方向的加速度。加速度檢測(cè)裝置包括質(zhì)量塊、銅片、固定塊、前定位塊、后定位塊、光纖和敏感元件，銅片與固定塊疊在一起，并固定在外殼上；后定位塊固定在銅片上；質(zhì)量塊與銅片固定在一起，質(zhì)量塊一端懸挑；前定位塊固定在外殼；固定塊、后定位塊和前定位塊設(shè)有相互連通的溝槽，光纖固定在該溝槽里，且在位于固定塊與后定位塊之間的光纖段上設(shè)有敏感元件，光纖引出外殼。通過(guò)敏感元件感測(cè)三個(gè)方向上的加速度值，傳感器同時(shí)獲得三個(gè)方向的加速度值，從而實(shí)現(xiàn)了加速度的三維檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01P15/18GK202093044SQ201120161858
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者戴靠山, 李中山, 王偉, 胡敬禮 申請(qǐng)人:胡敬禮