如何设计透射式光纤传感器测量横向位移和纵向位移时?

admin 泰里仪器网 2024-10-31 18:25 0 阅读

一、如何设计透射式光纤传感器测量横向位移和纵向位移时?

不好找,将就下吧。。。 光纤传感器位移/输出电压(信号)曲线的形状取决于光纤探头的结构特性,但是输出信号的绝对值却是被测表面反射率的函数,为了使传感器的位移灵敏度与被测表面反射率无关,可采取归一化过程,即将光纤探头调整到位移/输出曲线的波峰位置上,调整输人光使输出信号达到满量程,这样就可对被测量表面的颜色、灰度进行补偿。

二、光纤位移传感器曲线方程?

直线度~位移传感器的输出都是直线型的~但是与标准直线有偏差

位移传感器的输出电信号与位移量之间关系的曲线图称为特性曲线(线性度)

三、位移传感器包括光纤传感器吗?

包括,光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。

四、光纤位移传感器的动态测量原理?

光纤位移传感器的工作原理是:当光纤探头端都紧贴技测件时,发射光纤中的光不能反射到接收光纤中去,出而就不能产生光电流信号;当被测表面逐渐远窝光纤探头时,发射光纤照亮被测表面的面积月越来越大,使相应的发射光锥和接收光维重台面积B1越来越大,于是接收光纤端面上按照亮的B2区也越来越大,从而有一个与探头位移成线性增长的输出信号;当整个接收光纤端面被全部照亮时,输出信号就达到了位移—输出信号曲线上的“光峰点”光峰点以前的这段曲线叫前坡区;当被测表面继续远离探头时,由于被反射光照亮的B2面积大于C,即有部分反射光没有反射进接收光纤,而且出于接收光纤更加远离被测表面,使接收到的光强减小,因而光敏检测器的输出信号逐渐减弱,于是进入曲线的后坡区。在后坡区,信号强弱与探头和被测表面之间的距离平方成反比。在位移—输出曲线的前坡区中,输出信号的强度增加得非常快,所以这一区域可以剧来进行微米级的位移测量;后坡区域可用于距离较远而灵敏度、线性度和精度要求不高的测量;而在所谓的光峰区域,输出信号对于光强度变化的灵敏度要比对于位移交化的灵敏度大得多,所以这个区域可用于对表面状态进行光学测量。

  照明和接收光纤的排列方式主要有以下几种:随机分布,同辐外传光分布、同轴内传光分布和对半分布。

  光纤压力传感器的工作原理类似于光纤位移传感器。光源发出的光出发剔光纤传输并投射到膜片的内表面上,然后反射,再由接收光纤接收并传回光敏元件,使股最的位置发生变化,从而输出的信号随之发生变化。与光纤位移传感器本向之处世,腆丹位置的微小变化是膜片在压力的作用下所产生的挠曲而引起的,而且光通量是膜斤的形状以及探头到膜片的平均距离的函数。

五、光纤传感器测位移的优缺点?

用作位移测量的特点就是:抗干扰能力强,温度效应小,精度高。可进行接触式和非接触式测量。

光纤位移传感器的种类:光纤光栅应力转换后位移测量,fp干涉型位移测量,光反射型位移测量,干涉仪型位移测量等等。

灵敏度的话看你的应用,有报道的最高测量灵敏度达到10的负12方米左右。

六、光纤位移传感器容易受什么影响?

受超过70℃光纤变软,随着时间增长光纤老化或DB值衰减,严重高温光纤融化。

传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方。

七、电阻式位移传感器是把机械位移传递?

电阻式位移的传感器是把机械位移传递,通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位,通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。

传感器滑轨连接稳态直流电压,允许流过微安培的小电流

八、自感式传感器位移测量范围?

自感式传感器移位测量范围在0.3至0.5毫米之内

九、光纤位移传感器适用于什么场合?

应用于土木工程领域

随着光纤传感器技术的发展,在土木工程领域光纤传感器得到了广泛的应用,用来测量混凝土结构变形及内部应力,检测大型结构、桥梁健康状况等,其中最主要的都是将光纤传感器作为一种新型的应变传感器使用。

光纤传感器可以黏贴在结构物表面用于测量,同时也可以通过预埋实现结构物内部物理量的测量。利用预先埋入的光纤传感器,可以对混凝土结构内部损伤过程中内部应变的测量,再根据荷载-应变关系曲线斜率,可确定结构内部损伤的形成和扩展方式。通过混凝土实验表明,光纤测试的载荷-应变曲线比应变片测试的线性度高。

应用于检测技术

光纤传感器在航天(飞机及航天器各部位压力测量、温度测量、陀螺等)、航海(声纳等)、石油开采(液面高度、流量测量、二相流中空隙度的测量)、电力传输(高压输电网的电流测量、电压测量)、核工业(放射剂量测量、原子能发电站泄露剂量监测)、医疗(血液流速测量、血压及心音测量)、科学研究(地球自转)等众多领域都得到了广泛应用。

应用于石油工程

在石油测井技术中,可以利用光纤传感器实现井下石油流量、温度、压力和含水率等物理量的测量。较成熟的应用是采用非本征光纤F—P腔传感器测量井下的压力和温度。非本征光纤F-P腔传感器利用光的多光束干涉原理,当被测的温度或者压力发生变化时干涉条纹改变,光纤F—P腔的腔长也随之发生变化,通过计算腔长的变化实现温度和压力的测量。

应用于温度测量

光纤传感技术是伴随光通信的迅速发展而形成的新技术。在光通信系统中,光纤是光波信号长距离传输的媒质。当光波在光纤中传输时,表征光波的相位、频率、振幅、偏振态等特征参量,会因温度、压力、磁场、电场等外界因素的作用而发生变化,故可以将光纤用作传感器元件,探测导致光波信号变化的各种物理量的大小,这就是光纤传感器。利用外界因素引起光纤相位变化来探测物理量的装置,称为相位调制传感型光纤传感器,其他还有振幅调制传感型、偏振态调制型、传光型等各种光纤传感器。

应用于测量金属丝杨氏模量

采用传感器测量仪代替光杠杆镜尺组组成新的杨氏模量测量系统,不仅操作简短,而且提高了测量结果的精确度和准确度。金属丝传统的拉伸法的基本原理是将金属丝受到砍码的作用力后的微小伸长形变量通过镜尺组的光路转换而将之放大若干倍数,从而得到微小伸长,再通过计算得到杨氏模量值。

而自从有的传感器,我们把光纤传感器测量新方法和上述方法对比,光纤传感器的测量在灵敏度、精确度及准确度上都有提高。红外光测距系统测量的基本原理为采用红外光光纤传感器直接测量微小位移,红外光光纤传感器对于3mm以内的微小距离测量的线性度是非常高的。系统由传感器测量仪与反射式光纤位移传感器组成.

反射式光纤位移传感器的工作原理是采用两束多模光纤,一端合并组成光纤探头,另一端分为两束,分别作为接收光纤和光源光纤。当光发射器发生的红外光,经光源光纤照射至反射体,被反射的光经接收光纤,传至光电转换元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强与反射体距光纤探头的距离之间存在一定的函数关系,所以可通过对光强的检测得到位移量。在杨氏模量仪的金属丝处的圆柱体上利用磁铁固定镀镍反射金属片,使其能随钢丝伸长而移动。在支架台上固定红外传感器,而后在传感器测量仪上通过改变位移将实验得到的电势差值,通过多次测试,既转动传感器测量仪自带的螟旋测微仪,也即改变探头与金属片的距离和位置,当出现实验记录的钢丝仲长所对应的电势差值时,记录此时的螺旋测微仪读数。测试表明采用红外光测距此方法操作简单。只需将探头和反射片安装好后就可以直接开始在托盘上加法码实际测量了,侧量的结果是明显优于传统测试。

十、光纤位移传感器灵敏度怎么算?

灵敏度:指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值,即输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。

当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。

The End
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