光纖式傳感器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 04:22 本頁面
【文章內容簡介】 因此靈敏度高 。 3） 頻率調制光纖傳感器 是一種利用單色光射到被測物體上反射回來的光的頻率發(fā)生變化來進行監(jiān)測的傳感器。有利用運動物體反射光和散射光的多普勒效應的光纖速度、流速、振動、壓力、加速度傳感器；利用物質受強光照射時的喇曼散射構成的測量氣體濃度或監(jiān)測大氣污染的氣體傳感器等。 4:21 AM 13 圖所示為激光多普勒效應速度傳感器測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由激光光源、分光器、光接收器、頻率檢測器及振動物體等部分組成。 當光源和反射體或散射體之間存在相對運動時，接收到的聲波頻率與入射聲波頻率存在差別的現象稱為 光學多普勒效應 ，是奧地利學者多普勒于 1842年發(fā)現的。當單色光束人射到運動體上某點時，光波在該點被運動體散射，散射光頻率與入射光頻率相比，產生了正比于物體運動速度的頻率偏移，稱為 多普勒頻移 。 4:21 AM 14 其工作原理為 :由激光光源 (氫 氦激光 )發(fā)出的光 (頻率為 fi)導入光導纖維，經過分光鏡后，光線通過光纖射向振動物體，由于振動物體 (被測體 )振動，產生散射 (頻率為 fs)，被測物體的運動速度與多普勒頻率之間的關系為 式中， fi為入射光頻率，即激光源頻率； fs為散射光頻率； n為發(fā)生散射介質的折射率； λ 為入射光在空氣中的波長； ν 為被測物體的運動速度。 上式表明，多普勒頻率△ f與被測物體運動速度 ν 成比例變化關系，從頻率分檢器中測得△ f后，即可得到物體的運動速度。 頻率調制 4:21 AM 15 多普勒測速儀應用：衛(wèi)星跟蹤測軌系統(tǒng) 多普勒測速儀的工作原理是利用相對運動的物體頻率的變化 。 電磁波的傳播同樣有多普勒特性 。 當一個發(fā)出固定頻率的波的物體 ， 相對于觀察地點有相對運動時 ，在觀察地點收到的頻率隨著它們的相對速度而變化 。 即當物體向著觀察點接近時 ， 波長就變短 ， 頻率就變高；而遠離觀察點時 ， 波長就變長 ， 頻率就變低 ,這樣通過頻率的變化就能計算出衛(wèi)星的高度 、 速度和方位 。 若用此法連續(xù)測量 ， 就可得到精確的衛(wèi)星實際軌道數據 。 4:21 AM 16 4） 相位調制傳感器 其基本原理是利用被測對象對敏感元件的作用 ， 使敏感元件的折射率或傳播常數發(fā)生變化 ， 而導致光的相位變化 ， 使兩束單色光所產生的干涉條紋發(fā)生變化 ， 通過檢測干涉條紋的變化量來確定光的相位變化量 ， 從而得到被測對象的信息 。 通常有利用光彈效應的聲 、 壓力或振動傳感器；利用磁致伸縮效應的電流 、 磁場傳感器；利用電致伸縮的電場 、 電壓傳感器以及利用光纖賽格納克 （ Sagnac） 效應的旋轉角速度傳感器 （ 光纖陀螺 ） 等 。 這類傳感器的靈敏度很高 。 但由于須
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1