光纖漏光與光纖傳感演示裝置的制造方法
【專利摘要】光纖漏光與光纖傳感演示裝置包括底座、光纖底托、光纖連接桿、標(biāo)尺、砝碼、磁鐵、托盤、光纖環(huán)、發(fā)光二極管陣列、入射光纖、激光筆、電路板、暗盒、柱面凹面鏡、出射光纖和立桿，光纖底托、光纖支架、立桿座和立桿構(gòu)成固定機(jī)構(gòu)，立桿套筒、砝碼、磁鐵、托盤和光纖連接桿構(gòu)成活動機(jī)構(gòu)，激光筆、入射光纖、光纖環(huán)和出射光纖構(gòu)成傳輸機(jī)構(gòu)，發(fā)光二極管陣列構(gòu)成顯示機(jī)構(gòu)，光電二極管和電路板構(gòu)成信號測量機(jī)構(gòu)，本裝置制作容易，演示直觀，不僅可以在網(wǎng)絡(luò)工程培訓(xùn)方面演示光纖微彎漏光損耗，也能在傳感器教學(xué)方面演示利用光纖微彎進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制的傳感器技術(shù)，演示重量傳感、壓力傳感、位移傳感和振動傳感的基本原理。
【專利說明】
光纖漏光與光纖傳感演示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖教學(xué)演示儀器，尤其涉及一種利用光纖微彎進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制的傳感器演示裝置，屬于光纖應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳感器教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)工程培訓(xùn)方面，有一些演示儀器和專利申請，這些儀器中，有的功能單一，不能多用;有的不夠直觀，演示效果不理想;有的在傳感器教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)工程培訓(xùn)中不能互相通用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種既能用于光纖傳感器原理演示，也能用于網(wǎng)絡(luò)工程培訓(xùn)中光纖微彎漏光損耗演示的光纖漏光與光纖傳感演示裝置。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本裝置包括底座1、光纖底托2、第一光纖連接桿3、第一標(biāo)尺4、透氣孔5、第二光纖連接桿6、第一標(biāo)尺支架7、砝碼8、磁鐵9、托盤10、光纖環(huán)11、第二標(biāo)尺12、發(fā)光二極管陣列13、入射光纖14、第二標(biāo)尺支架15、激光筆16、套筒17、電路板18、光纖支架19、暗盒20、柱面凹面鏡21、光纖支架22、出射光纖23、立桿24、立桿座25、立桿套筒26、電池組27、電池盒28、出射光纖端面31 ；
[0005]底座1、柱面凹面鏡21和第一標(biāo)尺4構(gòu)成附屬機(jī)構(gòu)，光纖底托2、光纖支架19、光纖支架22、立桿座25和立桿24構(gòu)成固定機(jī)構(gòu)，立桿套筒26、第二光纖連接桿6、砝碼8、磁鐵9、托盤10和第一光纖連接桿3構(gòu)成活動機(jī)構(gòu)，激光筆16、入射光纖14、光纖環(huán)11和出射光纖23構(gòu)成傳輸機(jī)構(gòu)，發(fā)光二極管陣列13構(gòu)成顯示機(jī)構(gòu)，光電二極管D和電路板18構(gòu)成測量機(jī)構(gòu)；
[0006]底座I上方設(shè)有光纖底托2、立桿座25、立桿24、第一標(biāo)尺支架7、第二標(biāo)尺支架15、暗盒20、柱面凹面鏡21、激光筆16和套筒17，立桿24上套有立桿套筒26，立桿套筒26頂端設(shè)有第二光纖連接桿6、托盤10、磁鐵9和砝碼8，立桿套筒26頂端與第二光纖連接桿6的連接處兩側(cè)留有透氣孔5，第一標(biāo)尺支架7上刻有第一標(biāo)尺4，光纖環(huán)11的頂部穿入第二光纖連接桿6中，光纖環(huán)11的左右腰部穿入第一光纖連接桿3中，光纖環(huán)11的底部安放在光纖底托2上，主光路前進(jìn)方向上依次為激光筆16、入射光纖14、光纖環(huán)11、出射光纖23、暗盒20，柱面凹面鏡21設(shè)置在出射光纖端面31和暗盒20兩者縫隙的后方，柱面凹面鏡21的切線與出射光纖23成45°放置，暗盒20中設(shè)有光電二極管D ；
[0007]磁鐵9呈圓片狀并固定在托盤10中，當(dāng)托盤10中沒有放置砝碼8時，光纖環(huán)11腰部彎曲程度呈漏光的臨界狀態(tài)且光纖環(huán)11腰部不發(fā)光，當(dāng)托盤10中放置砝碼8時，砝碼8被磁鐵9吸附在托盤10中，可隨磁鐵9和托盤10—起上下運動，此時，光纖環(huán)11腰部彎曲程度在砝碼8的壓力下超過漏光的臨界狀態(tài)，光纖環(huán)11腰部發(fā)光，而且，砝碼8的質(zhì)量越大，光纖環(huán)11腰部被壓得越扁，光纖環(huán)11腰部的發(fā)光越亮，當(dāng)砝碼8、磁鐵9、托盤10、第二光纖連接桿6和立桿套筒26順著立桿24的方向上下振動時，光纖環(huán)11腰部的發(fā)光出現(xiàn)周期性變亮或變暗；
[0008]底座I下方設(shè)有電路板18、電池組27和電池盒28，電路板18上設(shè)有第一集成電路ICl和第二集成電路IC2，第一集成電路ICl和第二集成電路IC2的型號為LM3914，底座I的右后方設(shè)有第二標(biāo)尺支架15，第二標(biāo)尺支架15上刻有第二標(biāo)尺12并設(shè)有發(fā)光二極管陣列13，發(fā)光二極管陣列13為點狀發(fā)光，當(dāng)托盤10中沒有放置砝碼8時，發(fā)光二極管陣列13全黑，當(dāng)托盤10中放置輕質(zhì)砝碼8時，發(fā)光二極管陣列13中靠近頂部處的發(fā)光二極管點亮，當(dāng)托盤10中放置重質(zhì)砝碼8時，發(fā)光二極管陣列13中靠近底部處的發(fā)光二極管點亮，砝碼8質(zhì)量的大小與發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置成正比關(guān)系，當(dāng)砝碼8和托盤10上下振動時，發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置出現(xiàn)周期性上下跳動，所述的傳感包括重量傳感、壓力傳感、位移傳感和振動傳感。
[0009]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所具有的優(yōu)點和積極效果是:本裝置不僅可以在網(wǎng)絡(luò)工程培訓(xùn)方面演示光纖微彎造成的漏光損耗對網(wǎng)絡(luò)傳輸信號的影響，也能在傳感器教學(xué)方面演示利用光纖微彎原理進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制的傳感器技術(shù)，演示出重量傳感、壓力傳感、位移傳感和振動傳感的工作原理。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明有如下5幅附圖:
[0011]圖1是本裝置的正視圖，
[0012]圖2是本裝置的俯視圖，
[0013]圖3是本裝置移除托盤10后的俯視圖，
[0014]圖4是本裝置的仰視圖，
[0015]圖5是本裝置附屬的電路原理圖。
[0016]附圖中所標(biāo)各數(shù)字分別表示如下:
[0017]1.底座，2.光纖底托，3.第一光纖連接桿，4.第一標(biāo)尺，5.透氣孔，6.第二光纖連接桿，7.第一標(biāo)尺支架，8.砝碼，9.磁鐵，10.托盤，11.光纖環(huán)，12.第二標(biāo)尺，13.發(fā)光二極管陣列，14.入射光纖，15.第二標(biāo)尺支架，16.激光筆，17.套筒，18.電路板，19.光纖支架，20.暗盒，21.柱面凹面鏡，22.光纖支架，23.出射光纖，24.立桿，25.立桿座，26.立桿套筒，27.電池組，28.電池盒，29.按鈕，30.缺口，31.出射光纖端面，①?18.集成電路引腳編號，Cl.電容，C2.電容，C3.電容，D.光電二極管，ICl.第一集成電路，IC2.第二集成電路，Rl.電阻，R2.電阻，R3.電阻，R4.電阻，R5.電阻，R6.電阻，R7.電阻，LED1-LEDiq.第一組發(fā)光二極管，LED11?LED2q.第二組發(fā)光二極管，T.晶體管，V+.電源正極，VR.可變電阻。
【具體實施方式】
[0018]1.根據(jù)圖1至圖5，本裝置包括底座1、光纖底托2、第一光纖連接桿3、第一標(biāo)尺4、透氣孔5、第二光纖連接桿6、第一標(biāo)尺支架7、砝碼8、磁鐵9、托盤10、光纖環(huán)11、第二標(biāo)尺12、發(fā)光二極管陣列13、入射光纖14、第二標(biāo)尺支架15、激光筆16、套筒17、電路板18、光纖支架19、暗盒20、柱面凹面鏡21、光纖支架22、出射光纖23、立桿24、立桿座25、立桿套筒26、電池組27、電池盒28、出射光纖端面31。
[0019]2.底座1、柱面凹面鏡21和第一標(biāo)尺4構(gòu)成附屬機(jī)構(gòu)，光纖底托2、光纖支架19、光纖支架22、立桿座25和立桿24構(gòu)成固定機(jī)構(gòu)，立桿套筒26、第二光纖連接桿6、砝碼8、磁鐵9、托盤10和第一光纖連接桿3構(gòu)成活動機(jī)構(gòu)，激光筆16、入射光纖14、光纖環(huán)11和出射光纖23構(gòu)成傳輸機(jī)構(gòu)，發(fā)光二極管陣列13構(gòu)成顯示機(jī)構(gòu)，光電二極管D和電路板18構(gòu)成測量機(jī)構(gòu)。
[0020]3.底座I上方設(shè)有光纖底托2、立桿座25、立桿24、第一標(biāo)尺支架7、第二標(biāo)尺支架15、暗盒20、柱面凹面鏡21、激光筆16和套筒17，立桿24上套有立桿套筒26，立桿套筒26頂端設(shè)有第二光纖連接桿6、托盤10、磁鐵9和砝碼8，立桿套筒26頂端與第二光纖連接桿6的連接處兩側(cè)留有透氣孔5，第一標(biāo)尺支架7上刻有第一標(biāo)尺4，光纖環(huán)11的頂部穿入第二光纖連接桿6中，光纖環(huán)11的左右腰部穿入第一光纖連接桿3中，光纖環(huán)11的底部安放在光纖底托2上，主光路前進(jìn)方向上依次為激光筆16、入射光纖14、光纖環(huán)11、出射光纖23、暗盒20，柱面凹面鏡21設(shè)置在出射光纖端面31和暗盒20兩者縫隙的后方，柱面凹面鏡21的切線與出射光纖23成45°放置，暗盒20中設(shè)有光電二極管D。
[0021]4.磁鐵9呈圓片狀并固定在托盤10中，當(dāng)托盤10中沒有放置砝碼8時，光纖環(huán)11腰部彎曲程度呈漏光的臨界狀態(tài)且光纖環(huán)11腰部不發(fā)光，當(dāng)托盤10中放置砝碼8時，砝碼8被磁鐵9吸附在托盤10中，可隨磁鐵9和托盤10—起上下運動，此時，光纖環(huán)11腰部彎曲程度在砝碼8的壓力下超過漏光的臨界狀態(tài)，光纖環(huán)11腰部發(fā)光，而且，砝碼8的質(zhì)量越大，光纖環(huán)11腰部被壓得越扁，光纖環(huán)11腰部的發(fā)光越亮，當(dāng)砝碼8、磁鐵9、托盤10、第二光纖連接桿6和立桿套筒26順著立桿24的方向上下振動時，光纖環(huán)11腰部的發(fā)光出現(xiàn)周期性變亮或變暗。
[0022]5.底座I下方設(shè)有電路板18、電池組27和電池盒28，電路板18上設(shè)有第一集成電路ICl和第二集成電路IC2，第一集成電路ICl和第二集成電路IC2的型號為LM3914，底座I的右后方設(shè)有第二標(biāo)尺支架15，第二標(biāo)尺支架15上刻有第二標(biāo)尺12并設(shè)有發(fā)光二極管陣列13，發(fā)光二極管陣列13為點狀發(fā)光，當(dāng)托盤10中沒有放置砝碼8時，發(fā)光二極管陣列13全黑，當(dāng)托盤10中放置輕質(zhì)砝碼8時，發(fā)光二極管陣列13中靠近頂部處的發(fā)光二極管點亮，當(dāng)托盤10中放置重質(zhì)砝碼8時，發(fā)光二極管陣列13中靠近底部處的發(fā)光二極管點亮，砝碼8質(zhì)量的大小與發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置成正比關(guān)系，當(dāng)砝碼8和托盤10上下振動時，發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置出現(xiàn)周期性上下跳動，所述的傳感包括重量傳感、壓力傳感、位移傳感和振動傳感。
[0023]6.演示時，順時針旋轉(zhuǎn)激光筆16，使按鈕29離開缺口 30，按鈕29被套筒17壓住，激光筆16點亮，當(dāng)托盤10中沒有放置砝碼8時，調(diào)整可變電阻VR的位置，使發(fā)光二極管陣列13處于快要點亮但為全黑的臨界狀態(tài)，用手指對托盤10施加不同的壓力，根據(jù)發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置和第二標(biāo)尺12可演示壓力傳感原理;根據(jù)立桿套筒26相對于第一標(biāo)尺4的位置以及發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置和第二標(biāo)尺12可演示位移傳感原理;當(dāng)托盤10中放入不同質(zhì)量的砝碼8，根據(jù)發(fā)光二極管陣列13中的發(fā)光位置和第二標(biāo)尺12可演示重量傳感原理;在托盤10中放入一個砝碼8，用手指壓下砝碼8并迅速松開手指，砝碼8和托盤10隨即上下振動，可演示振動傳感原理。
[0024]7.根據(jù)光纖環(huán)11腰部第一光纖連接桿3處的光亮度可以演示光纖漏光情況，當(dāng)光纖環(huán)11被壓得越扁，第一光纖連接桿3處的光越亮，且亮光區(qū)域越大；當(dāng)托盤10中沒有放置砝碼8時，第一光纖連接桿3處不亮，說明光纖沒有漏光現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1.一種光纖漏光與光纖傳感演示裝置，包括底座(I)、光纖底托(2)、第一光纖連接桿(3)、第一標(biāo)尺(4)、透氣孔(5)、第二光纖連接桿(6)、第一標(biāo)尺支架(7)、砝碼(8)、磁鐵(9)、托盤(10)、光纖環(huán)(11)、第二標(biāo)尺(12)、發(fā)光二極管陣列(13)、入射光纖(14)、第二標(biāo)尺支架(15)、激光筆(16)、套筒(17)、電路板(18)、光纖支架(19)、暗盒(20)、柱面凹面鏡(21)、光纖支架(22)、出射光纖(23)、立桿(24)、立桿座(25)、立桿套筒(26)、電池組(27)、電池盒(28)、出射光纖端面(31)； 底座(I)、柱面凹面鏡(21)和第一標(biāo)尺(4)構(gòu)成附屬機(jī)構(gòu)，光纖底托(2)、光纖支架(19)、光纖支架(22)、立桿座(25)和立桿(24)構(gòu)成固定機(jī)構(gòu)，立桿套筒(26)、第二光纖連接桿(6)、砝碼(8)、磁鐵(9)、托盤(10)和第一光纖連接桿(3)構(gòu)成活動機(jī)構(gòu)，激光筆(16)、入射光纖(14)、光纖環(huán)(II)和出射光纖(23)構(gòu)成傳輸機(jī)構(gòu)，發(fā)光二極管陣列(13)構(gòu)成顯不機(jī)構(gòu)，光電二極管(D)和電路板(18)構(gòu)成測量機(jī)構(gòu)； 其特征在于:底座(I)上方設(shè)有光纖底托(2)、立桿座(25)、立桿(24)、第一標(biāo)尺支架(7)、第二標(biāo)尺支架(15)、暗盒(20)、柱面凹面鏡(21)、激光筆(16)和套筒(17)，立桿(24)上套有立桿套筒(26)，立桿套筒(26)頂端設(shè)有第二光纖連接桿(6)、托盤(10)、磁鐵(9)和砝碼(8)，立桿套筒(26)頂端與第二光纖連接桿(6)的連接處兩側(cè)留有透氣孔(5)，第一標(biāo)尺支架(7)上刻有第一標(biāo)尺(4)，光纖環(huán)(11)的頂部穿入第二光纖連接桿(6)中，光纖環(huán)(11)的左右腰部穿入第一光纖連接桿(3)中，光纖環(huán)(11)的底部安放在光纖底托(2)上，主光路前進(jìn)方向上依次為激光筆(16)、入射光纖(14)、光纖環(huán)(11)、出射光纖(23)、暗盒(20)，柱面凹面鏡(21)設(shè)置在出射光纖端面(31)和暗盒(20)兩者縫隙的后方，柱面凹面鏡(21)的切線與出射光纖(23)成45°放置，暗盒(20)中設(shè)有光電二極管(D)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖漏光與光纖傳感演示裝置，其特征在于:磁鐵(9)呈圓片狀并固定在托盤(10)中，當(dāng)托盤(10)中沒有放置砝碼(8)時，光纖環(huán)(11)腰部彎曲程度呈漏光的臨界狀態(tài)且光纖環(huán)(11)腰部不發(fā)光，當(dāng)托盤(10)中放置砝碼(8)時，砝碼(8)被磁鐵(9)吸附在托盤(1)中，可隨磁鐵(9)和托盤(10) —起上下運動，此時，光纖環(huán)(11)腰部彎曲程度在砝碼(8)的壓力下超過漏光的臨界狀態(tài)，光纖環(huán)(11)腰部發(fā)光，而且，砝碼(8)的質(zhì)量越大，光纖環(huán)(11)腰部被壓得越扁，光纖環(huán)(11)腰部的發(fā)光越亮，當(dāng)砝碼(8)、磁鐵(9)、托盤(10)、第二光纖連接桿(6)和立桿套筒(26)順著立桿(24)的方向上下振動時，光纖環(huán)(11)腰部的發(fā)光出現(xiàn)周期性變亮或變暗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖漏光與光纖傳感演示裝置，其特征在于:底座(I)下方設(shè)有電路板(18)、電池組(27)和電池盒(28)，電路板(18)上設(shè)有第一集成電路(ICl)和第二集成電路(IC2)，第一集成電路(ICl)和第二集成電路(IC2)的型號為LM3914，底座(I)的右后方設(shè)有第二標(biāo)尺支架(15)，第二標(biāo)尺支架(15)上刻有第二標(biāo)尺(12)并設(shè)有發(fā)光二極管陣列(13)，發(fā)光二極管陣列(13)為點狀發(fā)光，當(dāng)托盤(10)中沒有放置砝碼(8)時，發(fā)光二極管陣列(13)全黑，當(dāng)托盤(10)中放置輕質(zhì)砝碼(8)時，發(fā)光二極管陣列(13)中靠近頂部處的發(fā)光二極管點亮，當(dāng)托盤(10)中放置重質(zhì)砝碼(8)時，發(fā)光二極管陣列(13)中靠近底部處的發(fā)光二極管點亮，砝碼(8)質(zhì)量的大小與發(fā)光二極管陣列(13)中的發(fā)光位置成正比關(guān)系，當(dāng)砝碼(8)和托盤(10)上下振動時，發(fā)光二極管陣列(13)中的發(fā)光位置出現(xiàn)周期性上下跳動。
【文檔編號】G09B23/22GK205609078SQ201620200271
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月6日
【發(fā)明人】馮越
【申請人】鹽城師范學(xué)院