《光纤压力传感系统特性实验》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光纤压力传感系统特性实验(3页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、光纤压力传感系统特性实验一、实验目的:了解光纤压力传感器的原理和应用。二、实验仪器主机箱、光纤温度/压力实验模板、气压表(监视气源压力)、三通引压胶管(连接气源气压表与引压口) 、光纤(单根装) 。三、实验原理按照光纤在传感器中所起的作用,光纤传感器一般分为两大类:1、传感型光纤传感器:利用光纤本身的特征把光纤直接作为敏感元件,既感知信息又传输信息,也称为功能型传感器。2、传光型光纤传感器:利用其他敏感元件(如温度敏感元件、压力敏感元件等)感知待测量的变化, 光纤仅作为光的传输介质,传输来自远处或难以接近场地的光信号。也称混合型传感器。用压阻式扩散硅压力传感器,所测量的对象为气压。四、实验步骤
2、1、按图 1示意接线、将实验模板中的引压口用三通胶管连接主机的气压源气压表。、将光纤插入实验模板的光纤口、将实验模板中的+15V、地 15V接机箱中电压源的相应插孔中。、将实验模板中的mA 处短接 (或将主机箱中的电流表显示选择拨到20mA 档后接入模板的mA 处相应插孔中)、将主机箱的电压表显示选择拨到20V 档并与实验模板中的压力传感器输出端相应连接。2、按下实验模板中的温度/ 压力转换开关,处于压力测量状态。3、合上主机箱总电源和气源开关,调节主机箱气源开关边上的转子流量计旋扭,观察气压表气压显示跟随调节变化,不调节时能达到动态平衡显示某一个压力显示值。4、转动主机箱中的转子流量计旋扭,
3、使气压表显示4kpa时调节实验模板中的电位器wp1( 压力下限 ) ,使主机箱的电压表显示0.40V。5、转动主机箱中的转子流量计旋扭,使气压表显示在20Kpa上,再调节模板中的电位器Wp2(压力上限)使主机箱的电压表显示2.00V. 6、重复 4 和 5 步骤(至少循环3 次),反复调节,使压力下限4kp 对应 0.40V,压力上限 20kpa 对应 2.00V 。完成了压力量程上、下限的标定。注意 Wp1(压力下限)、Wp2(压力上限),不能再碰。图 1 光纤压力传感实验接线示意图7、将主机箱电压表由压力传感器输出端转接到光纤传感器输出端U0的相应插孔上,标定光纤传感器输出转换电路,此时调节W零点(光纤下限)和W量程(光纤上限)调节方法与过程同 4、5、6步骤(千万不能误调Wp1和Wp2,要小心,否则前功尽弃,要重新标定前级电路)。8、调节转子流量计旋扭观察气压表和光纤传感器输出U0的电压显示,读取记录以下数据。(注:若气压源漏气,压力不能升至18 Kpa,则每个 1 Kpa 测量一个数据。)P( Kpa)2 4 6 8 10 12 14 16 18 V(mv) 五、数据处理根据测量数据,画出图PV 实验曲线,并分析计算最大误差,灵敏度,线性误差等指标。线性误差: 校准曲线与规定直线之间的最大偏差,即从零点到满量程之间连一条直线,特性曲线与此直线之间的最大偏差。