型傳感器原理ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 22:02本頁面
【正文】 得的布里淵 頻移往往不夠準確。 改進相干檢測方法得到了相干自外差 BOTDR系統(tǒng)，其原理圖示于圖 。 圖 相干自外差 BOTDR系統(tǒng)原理框圖 2）基于布里淵光時域分析（ BOTDA）技術(shù)的分布式光纖傳感技術(shù) 當兩束泵浦光在光纖中反向傳播，并且二者的頻差等于布里淵頻移 時，弱的泵浦信號將被強的泵浦信號放大，稱之為布里淵受激放大作用。 BOTDA技術(shù)便應用了這一原理，采用兩個光源分別作為泵浦脈沖光和探測連續(xù)光，其信號可以是布里淵增益信號，也可以是布里淵損耗信號。其基本框圖如圖 。 圖 基于 BOTDA的分布式光纖傳感系統(tǒng)框圖 3）基于布里淵光時域分析技術(shù)（ BOFDA）分布式光纖傳感技術(shù) 基于布里淵頻域分析技術(shù)（ BOFDA）的分布式光纖傳感技術(shù)是由德國 傳感技術(shù)，實驗系統(tǒng)基本框圖如圖 。 圖 基于 BOFDA的分布式光纖傳感系統(tǒng) 微機電傳感器 傳感器微型化，是當今傳感器技術(shù)的主要發(fā)展方向之一，也是微機械電子（微機電）系統(tǒng)（ MicroElectro Mechanical Systems,MEMS）技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。 MEMS技術(shù)，是當前蓬勃發(fā)展的前沿技術(shù)，微傳感器是目前最為成功、最具有實用性的微機械電子系統(tǒng)裝置。 主要從三個層面介紹： 基礎理論 在微機電系統(tǒng)中，涉及多種基礎理論方面的研究。包括微機械學、微電子學、微流體力學、微熱學、微摩擦學、納米生物學等。在具體的微機電系統(tǒng)中，需要參考物理參數(shù)的關(guān)系式及尺寸效應（見課本 296頁 表 54）。 基礎技術(shù) 設計技術(shù) （ 1）自地向上設計。（ 2）自頂向下設計（ 3）中間相遇設計。具體包括： MEMCAD、 IntelliCAD、 SOLIDIS和ANSYS技術(shù)。 材料加工技術(shù) 結(jié)構(gòu)材料、功能材料和智能材料 微加工技術(shù) （ 1）體微加工和表面微加工技術(shù) （ 2）鍵合技術(shù) （ 3） LIGA技術(shù)（光刻、電鑄和注塑） （ 4）準分子激光加工技術(shù) （ 5）特種精密加工技術(shù)（電火花技術(shù)、激光束加工和超精密機械加工） 微測量技術(shù) 材料特性檢測、結(jié)構(gòu)性能檢測和綜合性能檢測 集成與控制技術(shù) 包括系統(tǒng)設計、微傳感器和微執(zhí)行器與控制、通信電路以及微能源的集成 幾種典型的微機電感器 如上圖所示： 該加速度計有一個與兩端固定的梁帶動中央的質(zhì)量塊構(gòu)成，質(zhì)量塊的位移由其上下金屬電極的電容信號讀出。該系統(tǒng)中的串聯(lián)電容為 ： 圖 電容式硅微加速度計截面圖 1. 力微傳感器 11ACx??22ACx?? 上 式中， ε 為空氣的介電常數(shù)； A為電極面積； 、 為質(zhì)量塊的上、下位移。 由于質(zhì)量塊的位移 與加速度成正比，因此每個電容器的電容也與加速度成正比： outC x xCx? ??1x 2xoutx2. 微陀螺 圖 科氏效應示意圖 圖 振動陀螺工作原理 實例 1：振動音叉陀螺 圖 振動音叉陀螺 a)單音叉 b) 雙音叉 c)多音叉 實例 2:振動平板陀螺 圖 振動平板陀螺 a) 線振動盤 b) 角振動盤 a) 線振動板 實例 3:振動薄壁陀螺 圖 振動薄壁陀螺 a) 單球 b) 環(huán) c) 圓筒 3. 微型光學傳感器 微傳感器在光學方面的應用越來越廣泛 ， 利用微機電系統(tǒng)和納米制造技術(shù)，現(xiàn)已開發(fā)出許多用于傳感、通信及顯示系統(tǒng)的分立式或陣列式微型光學器件。這些微器件包括光纖傳感器、光開關(guān)、光顯示器、光調(diào)制器、光學對準器、光度頭、變焦距反射鏡、集成光編碼器、微光譜儀及微干涉器等。 下面介紹兩種光開關(guān)： 1） 2D結(jié)構(gòu)的光纖陣列 圖 2D開關(guān)結(jié)構(gòu)的開關(guān)陣列 a) 開關(guān)陣列示意圖 b) 開關(guān)陣列照片 2）微反射鏡技術(shù)的光開關(guān) 圖 微機械光開關(guān) a)微機械 1 4光開關(guān) b) 微機械 1 8光開關(guān)盤 c) 微機械 2 2光開關(guān) d) 微機械 2 2光開關(guān)
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