反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理

2021/11/12 00:45 · 传感器知识资讯 ·  · 反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理已关闭评论
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反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理反射式位移传感器的结构原理反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。其原理如图56—2所示:光纤采用Y型结构,两束光纤一端合并在一起组成光纤探头,另一端分为两支,分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光

反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理

反射式位移传感器的结构原理
  反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。其原理如图56—2所示:光纤采用Y型结构,两束光纤一端合并在一起组成光纤探头,另一端分为两支,分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光源光纤,通过光纤传输,射向反射片,再被反射到接收光纤,最后由光电转换器接收,转换器接受到的光源与反射体表面性质、反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后,接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。
显然,当光纤探头紧贴反射片时,接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加,接收到的光强逐渐增加,到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。图56—3所示就是反射式光纤位移传感器的输出特性曲线,利用这条特性曲线可以通过对光强的检测得到位移量。反射式光纤位移传感器是一种非接触式测量,具有探头小,响应速度快,测量线性化(在小位移范围内)等优点,可在小位移范围内进行高速位移检测。
图2 反射式位移传感器原理
图3 反射式光纤位移传感器的输出特性

光纤传感器相关文章:光纤传感器原理

反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理  第1张

反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理_1

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反射式光纤位移传感器:反射式光纤位移传感器,reflexive

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1) reflexive-type optical fiber displacement sensor

反射式光纤位移传感器

1.

This paper deals with the principle of using thereflexive-type optical fiber displacement sensor to measure liquid level,and introduces the structure of the optical fiber probe and makes a theoretic analysis of its working principle.

论述了反射式光纤位移传感器测量液位的原理,介绍了光纤探头的结构,对其工作原理作了理论性的分析。

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2) RIM-FODS

反射式光强调制型光纤位移传感器

1.

To obtain rapidness in batch measuring of aperture,a system of electronic plug gauge, based on RIM-FODS, was put forward.

针对内孔零件批量快捷测量的问题,提出了基于反射式光强调制型光纤位移传感器的电子塞规测试系统。

更多例句>>

3) reflective laser displacement sensor

反射式激光位移传感器

4) reflection type optical fiber sensor

反射式光纤传感器

1.

In the paper,we have investigated the application of reflection type optical fiber sensor in testing vibration of the high definition CPT aperture grille mask.

文中研究了反射式光纤传感器在高清晰度CPT荫罩振动测试中的应用 ,系统采用反射式光纤传感器和高速数据采集电路 ,实现了对测试荫罩位移振动过程的实时、非接触、快速地测量 ,充分发挥了激光光纤传感测量方法的突出优点。

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5) Reflective displacement sensor

反射式位移传感器

6) fiber-optic displacement sensor

光纤位移传感器

1.

The working principle of reflective type intensity modulate fiber-optic displacement sensor was described in brief and the measuring principle of internal thread was discussed in detail.

介绍了反射式强度调制型光纤位移传感器的工作原理,讨论了基于光纤传感的内螺纹参数非接触测量方法的检测原理;对光纤传感探头的设计进行了理论分析,并通过实验验证了光纤探头采用双层接收光纤结构的合理性。

更多例句>>

补充资料:光纤传感器
  通过光导纤维把输入变量转换成调制的光信号的传感器。光纤传感器的测量原理有两种:一种是被测参数引起光导纤维本身传输特性变化,即改变光导纤维环境如应变、压力、温度等,从而改变光导纤维中光传播的相位和强度,这时测量通过光导纤维的光相位或光强度变化,就可知道被测参数的变化;另一种是以激光器或发光二极管为光源,用光导纤维作为光传输通道,把光信号载送入或载送出敏感元件,再与其他相应敏感元件配合而构成传感器。前者属于物性型传感器,后者属于结构型传感器。这两种传感器在自动测量系统中都有应用。
  
  发展背景  为了检测和处理种类繁多的信息,需要用传感器将被测量转换成便于处理的输出信号形式,并送往有关设备。在这个过程中采用光信号比电信号有很大的优越性。用光纤传输光信号,能量损失极小,而且光纤的化学性质稳定、横截面小,同时又具有防噪声、不受电磁干扰、无电火花、无短路负载和耐高温等优点。因此70年代末光纤通信技术兴起,光纤传感器也获得迅速发展。
  
  分类  光纤传感器按照使用的光纤不同,通常分为多模光纤传感器和单模光纤传感器两大类。光纤芯内折射率分布对传输频带宽度的影响很大。可以传输多种传输模的称为多模光纤,传输频带宽度可达30兆赫至数百兆赫。芯子与包层极细的一种光导纤维(芯子与包层间折射率差值很小)只能传输一种传输模,称为单膜光纤,传输频带宽度高达10吉赫。多模光纤传感器又分为传光型和光强调制型两种,单模光纤传感器则分为偏振调制型和相位调制型两种。
  
  ① 传光型光纤传感器 以多模光导纤维来传输光信号,根据光接受强度不同进行测量,而对被测参数起检测作用的是其他敏感元件。这种传感器多用于工业检测液位、压力、形变、温度、流速、电流、磁场等。它的优点是性能稳定可靠,结构简单,造价低廉,缺点是灵敏度低。图1为光纤液位传感器的原理示意图。
  
  ② 光强调制型光纤传感器 在压力作用下光纤产生微弯变形导致光强度变化,从而引起光纤传输损耗的改变,并由吸收、发射或折射率变化来调制发射光,可制成微弯效应的光纤压力传感器(图2)。由于齿板的作用,在沿光纤光轴的垂直方向上加有压力时,光纤产生微弯变形,光波导方式改变,传输损耗增加。这种传感器具有较高的灵敏度。此外,利用光学编码盘配合光纤可制成数字式光纤压力传感器。
  
  ③ 偏振调制型光纤传感器 单模光导纤维的偏振特性极易受到外界各种物理量的影响,如在高电场下的克尔效应和在强磁场下的法拉第效应,利用这一原理可制成大电流、高电压测试传感器(图3)。
  
  ④ 相位调制型光纤传感器 用单模光导纤维构成干涉仪,外界各种物理量的影响因素能导致光导纤维中光程的变化,从而引起干涉条纹的变动。图4为干涉仪式光纤温度传感器的结构原理。激光器的点光源光束扩散为平行波,经分光器分为两路,一为基准光路,另一为测量光路。外界温度(或压力、振动等)引起光纤长度的变化和相位的光相位变化,从而产生不同数量的干涉条纹,对它的模向移动进行计数,就可测量温度或压力等。这种传感器的优点是有极高的灵敏度,主要用于光纤陀螺、光纤水听器、动态压力和应变测量、机械振动测量等方面。图5为光纤陀螺仪的基本光学系统图。BS1、BS2是两个半透镜,激光透过BS1在BS2被分为两路,各自通过聚光镜分别沿着单模光导纤维环向左右两个方向进行。当两路光重新抵达BS2之后,便被导入同轴光路并在F1上产生干涉,然后求出环面在惯性空间的转速。两路光在BS1也被导入同轴光路,在F2产生的干涉也被用于计算转速。光纤陀螺无可动部件,能精确测量该系统相对于惯性空间的旋转速度,是一种高性能的惯性导航陀螺仪。
  
  参考书目
   袁希光主编:《传感器技术手册》,国防工业出版社,北京,1986。
  

说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。

参考词条

光纤轴向位移传感器
光纤位移调制传感器
反射式光纤传感法
反射体调制光纤传感器
浮子式光纤液位传感器
光栅式位移传感器
红外反射式位置传感器
反射式激光传感器

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反射式光纤位移传感器:反射式位移传感器的结构原理  第2张

反射式光纤位移传感器:反射式光纤位移传感器的原理

反射式光纤位移传感器的应用介绍如下:
反射式光纤位移传感器是非功能型光纤传感器,其工作原理是光纤采用Y形结构,两束光纤的一端分为两支,分别是光源光纤和接收光纤,而另一端合并在一起组成光纤探头。
随着挡板和光纤传感器的距离变大,接收光纤所接收到的光强度变大,当距离再增加时,接收光纤所接收到的光强度反而变小。
光电开关反射式光纤位移传感器的工作原理是,当被测物体发生位移变化时,由于反射位置变化,光源光纤发出的光通过反射作用反射到接收光纤的光强度发生变化,此时接收光纤得到的光信号的强度就可以反映被测物体的位移变化。
责任编辑:YYX

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