《光纤传感器的位移特性实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤传感器的位移特性实验报告（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光纤传感器的位移特性实验报告实验六光纤传感器位移特性实验一、实验目的(来自:写论文网:光纤传感器的位移特性实验报告)了解反射式光纤位移传感器的原理与应用。二、实验仪器Y型光纤传感器、测微头、反射面、差动放大器、电压放大器、数显电压表三、实验原理反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。其原理如图26-1所示，光纤采用型结构，两束光纤一端合并在一起组成光纤探头，另一端分为两支，分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光源光纤，通过光纤传输，射向反射面，再被反射到接收光纤，最后由光电
2、转换器接收，转换器接收到的光源与反射体表面的性质及反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后，接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。显然，当光纤探头紧贴反射面时，接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加，接收到的光强逐渐增加，到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。反射式光纤位移传感器是一种非接触式测量，具有探头小，响应速度快，测量线性化等优点，可在小位移范围内进行高速位移检测。图36-1反射式光纤位移传感器原理图36-2光纤位移传感器安装示意图四、实验内容与步骤1光纤传感器的安装如图36-2所示，将Y型光纤结合处安装在传感器固定支架上，光纤分叉两端插入“光
3、纤插座”中。探头对准镀铬反射板，固定在测微头上。按图36-3接线，电压放大器的输出接直流电压表。2将测微头起始位置调到10cm处，手动使反射面与光纤探头端面紧密接触，固定测微头。3将“差动变压器”与“电压放大器”的增益调节旋钮调到中间位置。打开直流电源开关。4将“电压放大器”输出端接到直流电压表，仔细调节调零电位器使电压表显示为零。5旋动测微器，使反射面与光纤探头端面距离增大，每隔.1读出一次输出电压值，填入下表36-1。图36-3光纤位移传感器接线图五、实验报告根据所得的实验数据，确定光纤位移传感器大致的线性范围，并给出其灵敏度和非线性误差。实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验四、实验结果：
4、表由表1可得出：计算系统灵敏度SU/W=/g;非线性误差=m/yFS100=40%五、思考题：单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：正应变片负应变片正、负应变片均可以。答：正、负应变片都可以，因为正负对单臂电桥的传感器特性无影响总结：由图可知，单臂电桥理想下是线性的，但实际存在非线性误差。实验二金属箔式应变片半桥性能实验五：实验结果：020406080100120140160180200灵敏度S2UW=/g，非线性误差=/94=%六思考题：1、半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：对边邻边。答：应放在邻边。2、桥路测量时存在非线性误差，是因为：电桥测量原理上存在非线性应变片
5、应变效应是非线性的调零值不是真正为零。答：因为电桥原理上存在非线性误差。总结：由图可知，半桥的传感器特性曲线非线性得到了改善，电桥输出灵敏度提高。实验三金属箔式应变片全桥性能实验四、实验步骤：1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线将实验模板上的15v、插口与主机箱电源15v、分别相连，再将实验模板中的放大器的两输入口短接(Vi0)；调节放大器的增益电位器RW3大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。2、拆去放大器输入端口的短接线，根据
6、图31接线。实验方法与实验二相同，将实验数据填入表3光纤传感器的位移特性实验报告一、实验目的了解光纤位移传感器的工作原理和性能。二、基本原理本实验采用的是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y型光纤，半园分布即双D型一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距X，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。三、需用器件与单元光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源、反射面。四、实验步骤1、根据图1
7、-6安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上的座孔上。其内部已和发光管D及光电转换管T相接。图1-6光纤传感器安装示意图2、将光纤实验模板输出端VO1与数显单元相连，见图1-7。图1-7光纤传感器位移实验接线图2、调节测微头，使探头与反射面圆平板接触。3、实验模板接入15V电源，合上主控箱电源开关，调RW、使数显表显示为零。4、旋转测微头，被测体离开探头，每隔读出数显表值，将其填入表1-4。表1-4光纤位移传感器输出电压与位移数据5、根据表91数据，作光纤位移传感器的位移特性，计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。五、实验数据处理1、实验数据：2、光纤传感器位移与输出电压特性曲线：3、1mm时的灵敏度与非线性误差：用最小二乘法拟合的直线为：y=?灵敏度为/mm在处取最大相对误差为：非线性误差为：100%=%六、思考题光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求？答：表面要干净没有污点，而且光洁度要好；再因为一定要可以反射光，因此一定不能出现黑色表面的情况。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
