光纖傳感技術(shù)光學(xué)工程,李子忠(編輯修改稿)
2024-10-08 20:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 偏振態(tài)調(diào)制 ? 頻率解調(diào) 四、強度調(diào)制光纖傳感器 ? 利用外界因素改變光纖中光的強度，通過測量光強的變化來檢測外界物理量的傳感器。 ? 光纖微彎傳感器 ? 反射式光纖位移傳感器 ? 反射式光纖壓力傳感器 ? 半導(dǎo)體吸收式光纖溫度傳感器 ? 折射率調(diào)制光纖傳感器 ? 光纖微彎傳感器： 能引起光纖產(chǎn)生微彎的變形器 ? 光纖微彎傳感器是利用光纖的微彎損耗來檢測外界物理量的變化。 ? 一根多模光纖從一對機械變形器中間通過，如上圖所示。當變形器受到壓力作用時，光纖沿軸線產(chǎn)生周期性微彎曲。光纖的彎曲會引起光纖中的傳導(dǎo)模與輻射模之間產(chǎn)生耦合，從而使一部分導(dǎo)模泄漏到包層中去。通過檢測纖芯中的傳導(dǎo)光功率，就能測量出與之成一定關(guān)系的壓力的大小 ? 反射式光纖位移傳感器 光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 反射式光纖是一種傳輸型光纖傳感器。光纖采用Ｙ型結(jié)構(gòu)，兩束光纖一端合并在一起組成光纖探頭，另一端分為兩支，分別作為光源光纖和接收光纖。光從光源耦合到光源光纖，通過光纖傳輸，射向反射片，再被反射到接收光纖，最后由光電轉(zhuǎn)換器接收，轉(zhuǎn)換器接受到的光源與反射體表面性質(zhì)、反射體到光纖探頭距離有關(guān)。當反射表面位置確定后，接收到的反射光光強隨光纖探頭到反射體的距離的變化而變化。 ? 顯然，當光纖探頭緊貼反射片時，接收器接收到的光強為零。隨著光纖探頭離反射面距離的增加，接收到的光強逐漸增加，到達最大值點后又隨兩者的距離增加而減小。反射式光纖的輸出特性曲線，利用這條特性曲線可以通過對光強的檢測得到位移量。反射式光纖位移傳感器是一種非接觸式測量，具有探頭小，響應(yīng)速度快，測量線性化等優(yōu)點，可在小位移范圍內(nèi)進行高速位移檢測。 ? 一個典型位移－輸出曲線如下圖所示。在位移 輸出曲線的前坡區(qū) ,輸出信號的強度增加得非?？?,這一區(qū)域可以用來進行微米級的位移測量。在后坡區(qū) ,信號的減弱約與探頭和被測表面之間的距離平方成反比 ,可用于距離較遠而靈敏度、線性度和精度要求不高的測量。 位移 輸出信號曲線 利用反射式光纖傳感器測量微小位移的原理 ,通過測量輸出電壓與位移的關(guān)系確定工作點 ,測得表面柤糙程度不同的真假鈔的輸出信號 ,從而實現(xiàn)對紙幣的真假識別 . ? 反射式光纖壓力傳感器 這種傳感器是在前面介紹的光纖位移傳感器的探頭前面加上一個膜片構(gòu)成的，其結(jié)
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