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、標尺、砝碼、磁鐵、托盤、光纖環、發光二極管陣列、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、立桿座和立桿構成固定機構，立桿套筒、砝碼、磁鐵、托盤和光纖連接桿構成活動機構，激光筆、入射光纖、光纖環和出射光纖構成傳輸機構，發光二極管陣列構成顯示機構，光電二極管和電路板構成信號測量機構，本裝置制作容易，演示直觀，不僅可以在網絡工程培訓方面演示光纖微彎漏光損耗，也能在傳感器教學方面演示利用光纖微彎進行光強調制的傳感器技術，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
技術領域
[0001]本發明涉及一種光纖教學演示儀器，尤其涉及一種利用光纖微彎進行光強調制的傳感器演示裝置，屬于光纖應用技術領域。
【背景技術】
[0002]在傳感器教學和網絡工程培訓方面，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;有的在傳感器教學和網絡工程培訓中不能互相通用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種既能用于光纖傳感器原理演示，也能用于網絡工程培訓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]本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的:本裝置包括底座1、光纖底托2、第一光纖連接桿3、第一標尺4、透氣孔5、第二光纖連接桿6、第一標尺支架7、砝碼8、磁鐵9、托盤10、光纖環11、第二標尺12、發光二極管陣列13、入射光纖14、第二標尺支架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和第一標尺4構成附屬機構，光纖底托2、光纖支架19、光纖支架22、立桿座25和立桿24構成固定機構，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構成活動機構，激光筆16、入射光纖14、光纖環11和出射光纖23構成傳輸機構，發光二極管陣列13構成顯示機構，光電二極管D和電路板18構成測量機構；
[0006]底座I上方設有光纖底托2、立桿座25、立桿24、第一標尺支架7、第二標尺支架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的連接處兩側留有透氣孔5，第一標尺支架7上刻有第一標尺4，光纖環11的頂部穿入第二光纖連接桿6中，光纖環11的左右腰部穿入第一光纖連接桿3中，光纖環11的底部安放在光纖底托2上，主光路前進方向上依次為激光筆16、入射光纖14、光纖環11、出射光纖23、暗盒20，柱面凹面鏡21設置在出射光纖端面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中設有光電二極管D ；
[0007]磁鐵9呈圓片狀并固定在托盤10中，當托盤10中沒有放置砝碼8時，光纖環11腰部彎曲程度呈漏光的臨界狀態且光纖環11腰部不發光，當托盤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11腰部彎曲程度在砝碼8的壓力下超過漏光的臨界狀態，光纖環11腰部發光，而且，砝碼8的質量越大，光纖環11腰部被壓得越扁，光纖環11腰部的發光越亮，當砝碼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11腰部的發光出現周期性變亮或變暗；
[0008]底座I下方設有電路板18、電池組27和電池盒28，電路板18上設有第一集成電路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的右后方設有第二標尺支架15，第二標尺支架15上刻有第二標尺12并設有發光二極管陣列13，發光二極管陣列13為點狀發光，當托盤10中沒有放置砝碼8時，發光二極管陣列13全黑，當托盤10中放置輕質砝碼8時，發光二極管陣列13中靠近頂部處的發光二極管點亮，當托盤10中放置重質砝碼8時，發光二極管陣列13中靠近底部處的發光二極管點亮，砝碼8質量的大小與發光二極管陣列13中的發光位置成正比關系，當砝碼8和托盤10上下振動時，發光二極管陣列13中的發光位置出現周期性上下跳動，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]由于采用上述技術方案，本發明所具有的優點和積極效果是:本裝置不僅可以在網絡工程培訓方面演示光纖微彎造成的漏光損耗對網絡傳輸信號的影響，也能在傳感器教學方面演示利用光纖微彎原理進行光強調制的傳感器技術，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]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，本發明有如下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]附圖中所標各數字分別表示如下:
[0017]1.底座，2.光纖底托，3.第一光纖連接桿，4.第一標尺，5.透氣孔，6.第二光纖連接桿，7.第一標尺支架，8.砝碼，9.磁鐵，10.托盤，11.光纖環，12.第二標尺，13.發光二極管陣列，14.入射光纖，15.第二標尺支架，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.第一組發光二極管，LED11?LED2q.第二組發光二極管，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、第一標尺4、透氣孔5、第二光纖連接桿6、第一標尺支架7、砝碼8、磁鐵9、托盤10、光纖環11、第二標尺12、發光二極管陣列13、入射光纖14、第二標尺支架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和第一標尺4構成附屬機構，光纖底托2、光纖支架19、光纖支架22、立桿座25和立桿24構成固定機構，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構成活動機構，激光筆16、入射光纖14、光纖環11和出射光纖23構成傳輸機構，發光二極管陣列13構成顯示機構，光電二極管D和電路板18構成測量機構。
[0020]3.底座I上方設有光纖底托2、立桿座25、立桿24、第一標尺支架7、第二標尺支架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的連接處兩側留有透氣孔5，第一標尺支架7上刻有第一標尺4，光纖環11的頂部穿入第二光纖連接桿6中，光纖環11的左右腰部穿入第一光纖連接桿3中，光纖環11的底部安放在光纖底托2上，主光路前進方向上依次為激光筆16、入射光纖14、光纖環11、出射光纖23、暗盒20，柱面凹面鏡21設置在出射光纖端面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，當托盤10中沒有放置砝碼8時，光纖環11腰部彎曲程度呈漏光的臨界狀態且光纖環11腰部不發光，當托盤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11腰部彎曲程度在砝碼8的壓力下超過漏光的臨界狀態，光纖環11腰部發光，而且，砝碼8的質量越大，光纖環11腰部被壓得越扁，光纖環11腰部的發光越亮，當砝碼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11腰部的發光出現周期性變亮或變暗。
[0022]5.底座I下方設有電路板18、電池組27和電池盒28，電路板18上設有第一集成電路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的右后方設有第二標尺支架15，第二標尺支架15上刻有第二標尺12并設有發光二極管陣列13，發光二極管陣列13為點狀發光，當托盤10中沒有放置砝碼8時，發光二極管陣列13全黑，當托盤10中放置輕質砝碼8時，發光二極管陣列13中靠近頂部處的發光二極管點亮，當托盤10中放置重質砝碼8時，發光二極管陣列13中靠近底部處的發光二極管點亮，砝碼8質量的大小與發光二極管陣列13中的發光位置成正比關系，當砝碼8和托盤10上下振動時，發光二極管陣列13中的發光位置出現周期性上下跳動，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，當托盤10中沒有放置砝碼8時，調整可變電阻VR的位置，使發光二極管陣列13處于快要點亮但為全黑的臨界狀態，用手指對托盤10施加不同的壓力，根據發光二極管陣列13中的發光位置和第二標尺12可演示壓力傳感原理;根據立桿套筒26相對于第一標尺4的位置以及發光二極管陣列13中的發光位置和第二標尺12可演示位移傳感原理;當托盤10中放入不同質量的砝碼8，根據發光二極管陣列13中的發光位置和第二標尺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.根據光纖環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，當光纖環11被壓得越扁，第一光纖連接桿3處的光越亮，且亮光區域越大；當托盤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象。
【主權項】
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)、第一標尺(4)、透氣孔(5)、第二光纖連接桿(6)、第一標尺支架(7)、砝碼(8)、磁鐵(9)、托盤(10)、光纖環(11)、第二標尺(12)、發光二極管陣列(13)、入射光纖(14)、第二標尺支架(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)和第一標尺(4)構成附屬機構，光纖底托(2)、光纖支架(19)、光纖支架(22)、立桿座(25)和立桿(24)構成固定機構，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)構成活動機構，激光筆(16)、入射光纖(14)、光纖環(II)和出射光纖(23)構成傳輸機構，發光二極管陣列(13)構成顯不機構，光電二極管(D)和電路板(18)構成測量機構； 其特征在于:底座(I)上方設有光纖底托(2)、立桿座(25)、立桿(24)、第一標尺支架(7)、第二標尺支架(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)的連接處兩側留有透氣孔(5)，第一標尺支架(7)上刻有第一標尺(4)，光纖環(11)的頂部穿入第二光纖連接桿(6)中，光纖環(11)的左右腰部穿入第一光纖連接桿(3)中，光纖環(11)的底部安放在光纖底托(2)上，主光路前進方向上依次為激光筆(16)、入射光纖(14)、光纖環(11)、出射光纖(23)、暗盒(20)，柱面凹面鏡(21)設置在出射光纖端面(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)中設有光電二極管(D)。2.根據權利要求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，當托盤(10)中沒有放置砝碼(8)時，光纖環(11)腰部彎曲程度呈漏光的臨界狀態且光纖環(11)腰部不發光，當托盤(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(11)腰部彎曲程度在砝碼(8)的壓力下超過漏光的臨界狀態，光纖環(11)腰部發光，而且，砝碼(8)的質量越大，光纖環(11)腰部被壓得越扁，光纖環(11)腰部的發光越亮，當砝碼(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(11)腰部的發光出現周期性變亮或變暗。3.根據權利要求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)下方設有電路板(18)、電池組(27)和電池盒(28)，電路板(18)上設有第一集成電路(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)的右后方設有第二標尺支架(15)，第二標尺支架(15)上刻有第二標尺(12)并設有發光二極管陣列(13)，發光二極管陣列(13)為點狀發光，當托盤(10)中沒有放置砝碼(8)時，發光二極管陣列(13)全黑，當托盤(10)中放置輕質砝碼(8)時，發光二極管陣列(13)中靠近頂部處的發光二極管點亮，當托盤(10)中放置重質砝碼(8)時，發光二極管陣列(13)中靠近底部處的發光二極管點亮，砝碼(8)質量的大小與發光二極管陣列(13)中的發光位置成正比關系，當砝碼(8)和托盤(10)上下振動時，發光二極管陣列(13)中的發光位置出現周期性上下跳動。
【文檔編號】G09B23/22GK205609078SQ201620200271
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月6日
【發明人】馮越
【申請人】鹽城師范學院