光電測(cè)量技術(shù)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-06 04:16本頁(yè)面
【正文】 光纖中的光不能反射到接收光纖中去，因而就不能產(chǎn)生光電流信號(hào)；當(dāng)被測(cè)表面逐漸遠(yuǎn)離光纖探頭時(shí)，發(fā)射光纖照亮被測(cè)表面的面積 A越來(lái)越大，因而相應(yīng)的發(fā)射光錐和接收光錐重合面積 B1越來(lái)越大，因而接收光纖端面上被照亮的區(qū) B2也越來(lái)越大，有一個(gè)線性增長(zhǎng)的輸出信號(hào)； 當(dāng)整個(gè)接收光纖的端面被全部照亮?xí)r，輸出信號(hào)就達(dá)到了位移 輸出信號(hào)曲線上的“光峰點(diǎn)”，光峰點(diǎn)以前的這段曲線叫前坡區(qū)； 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 當(dāng)被測(cè)表面繼續(xù)遠(yuǎn)離時(shí)，由于被反射光照亮的面積 B2大于 C，即有部分反射光沒(méi)有反射進(jìn)接收光纖，但由于接收光纖更加遠(yuǎn)離被測(cè)表面，接收到的光強(qiáng)逐漸減小，光敏檢測(cè)器的輸出信號(hào)逐漸減弱，便進(jìn)入曲線的后坡區(qū)。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 在后坡區(qū)，信號(hào)的減弱與探頭和被測(cè)表面之間的距離平方成反比。 在位移 輸出曲線的“前坡”區(qū)中，輸出信號(hào)的強(qiáng)度增加得非常快，所以這一區(qū)域可以用來(lái)進(jìn)行微米級(jí)的位移測(cè)量。 “后坡”區(qū)可用于距離較遠(yuǎn)而靈敏度、線性度和精度要求不高的測(cè)量。 而在所謂的光峰區(qū)，輸出信號(hào)對(duì)于光強(qiáng)度變化的靈敏度要比對(duì)于位移變化的靈敏度大得多，所以這個(gè)區(qū)域可用于對(duì)表面狀態(tài)進(jìn)行光學(xué)測(cè)量。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 3 光纖溫度傳感器 光纖溫度傳感器是目前僅次于加速度、壓力傳感器而廣泛使用的光纖傳感器。 根據(jù)工作原理可分為相位調(diào)制型、光強(qiáng)調(diào)制型和偏振光型等。 由激光器 HeNe發(fā)出的光經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡、分光鏡、顯微物鏡分別送入兩根長(zhǎng)度相同的單模光纖中，則從兩根光纖射出的光就產(chǎn)生干涉而形成干涉條紋。當(dāng)探測(cè)臂受到被測(cè)溫度變化時(shí)，就會(huì)引起兩束光的相位差之變化，因此光的干涉條紋就會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)的干涉條紋數(shù)就可以確定被測(cè)溫度之大小。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 光電傳感器的應(yīng)用 1 煙塵濁度檢測(cè)儀 煙道里的煙塵濁度是通過(guò)光在煙道里傳輸過(guò)程中的變化大小來(lái)檢測(cè)的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒吸收和折射增加，到達(dá)光檢測(cè)器的光減少，因而光檢測(cè)器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 2 燈光亮度自動(dòng)控制器 燈光亮度控制器可按照環(huán)境光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)白熾燈或熒光燈的亮度，從而使室內(nèi)的照明自動(dòng)保持在最佳狀態(tài)，避免人們產(chǎn)生視覺(jué)疲勞。 控制器主要由環(huán)境光照檢測(cè)電橋、放大器、積分器、比較器、過(guò)零檢測(cè)器、鋸齒波形成電路、雙向晶閘管等組成。過(guò)零檢測(cè)器對(duì)50Hz市電電壓的每次過(guò)零點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并控制鋸齒波形成電路使其產(chǎn)生與市電同步的鋸齒波電壓，該電壓加在比較器的同相輸入端。 另外，由光敏電阻與電阻組成的電橋?qū)h(huán)境光照的變化轉(zhuǎn)換成直流電壓的變化，該電壓經(jīng)放大并由積分電路積分后加到比較器的反相輸入端，其數(shù)值隨環(huán)境光照的變化而緩慢地成正比例變化。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 兩個(gè)電壓的比較結(jié)果，便可從比較器輸出端得到隨環(huán)境光照強(qiáng)度變化而脈沖寬度發(fā)生變化的控制信號(hào)，該控制信號(hào)的頻率與市電頻率同步，其脈沖寬度反比于環(huán)境光照，利用這個(gè)控制信號(hào)觸發(fā)雙向晶閘管，改變其導(dǎo)通角，便可使燈光的亮度隨環(huán)境光照做相反的變化，從而達(dá)到自動(dòng)控制環(huán)境光照不變的目的。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 3 采用光纖式光電傳感器檢測(cè)液位 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 采用兩組光纖式光電傳感器，一組用來(lái)設(shè)定在液面上限控制部位，另一組用來(lái)設(shè)定液面下限控制部位，將它們按某一角度裝在玻璃罐的兩側(cè)。 由于液體對(duì)光有折射作用，當(dāng)在投光光纖和光纖傳感器之間有液體時(shí)，光纖傳感器可接收到光信號(hào)，并由放大器內(nèi)的光敏元件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。而無(wú)液體時(shí)，投光光纖發(fā)出的光線，則不被光纖傳感器接收。因此上下限安裝的光纖式光電傳感器通過(guò)檢測(cè)光信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)控制電路便可對(duì)上下限之間的液位進(jìn)行控制。液面的控制精度可達(dá) 177。 1mm。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 作業(yè) ? 什么是光電效應(yīng)，它有哪兩類。 ? 簡(jiǎn)要介紹光電器件的特性。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 作業(yè) 101 試述光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管和光電池的工作原理，如何正確選用這些器件？舉例說(shuō)明。 102 試述光敏二極管和三極管的工作原理，為什么光敏管需反向偏壓？ 103 光在光纖中是怎樣傳輸?shù)模繉?duì)光纖及入射光的入射角有什么要求？ 104 光纖的數(shù)值孔徑 NA的物理意義是什么？ NA取值大小有什么作用？ 105光纖傳感器有哪幾種調(diào)制方式？ 106何謂光電池的開(kāi)路電壓及短路電流？為什么作為檢測(cè)元件時(shí)需要采用短路電流輸出形式？ 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 107 試計(jì)算 n1=， n2=徑值是多少？如果外部媒質(zhì)為空氣 n0=1，求該種光纖的最大入射角是多大？ 108 已知在空氣中行進(jìn)的光線在以與玻璃板表面成 35176。角入射于玻璃板，此光束一部分發(fā)生反射，另一部分發(fā)生折射，若折射光束與反射光束成 90176。 角，求這種玻璃的折射率？這種玻璃的臨界角是多少？
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1