光纖傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)二十五 光纖傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤饫w位移傳感器的工作原理和性能。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用傳光型光纖測(cè)位移。三、實(shí)驗(yàn)儀器光纖傳感器、光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、?shù)顯單元、測(cè)微頭、直流源、反射面（用電渦流傳感器的鐵測(cè)片做反射面）。四、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)采用的是傳光型光纖，它由兩束光纖混合后，組成Y型光纖，半園分布即雙D型一束光纖端部與光源相接發(fā)射光束，另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接接收光束。兩光束混合后的端部是工作端亦稱探頭，它與被測(cè)體相距X，由光源發(fā)出的光纖傳到端部出射后再經(jīng)被測(cè)體反射回來，另一束光纖接收光信號(hào)由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電量，而光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電量大小與間距X有關(guān)，因此可用于測(cè)量位移。五、實(shí)驗(yàn)

2、注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)時(shí)注意光纖探頭與反射面保持平行，調(diào)整光纖探頭使其位于反射面的圓心上。2、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)用紙巾擦拭反射面，以保證反射效果。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)圖91安裝光纖位移傳感器，二束光纖插入實(shí)驗(yàn)板上的座孔上。其內(nèi)部已和發(fā)光管D及光電轉(zhuǎn)換管T 相接。圖91 光纖傳感器安裝示意圖2、將光纖實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆薞O1與數(shù)顯單元相連，見圖92。圖92光纖傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線圖3、調(diào)節(jié)測(cè)微頭，使探頭與反射面圓平板接觸。4、實(shí)驗(yàn)?zāi)０褰尤?5V電源，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，調(diào)RW使數(shù)顯表顯示值最小，然后微調(diào)測(cè)微頭使數(shù)顯表顯示為0.000（電壓選擇置2V檔）。5、旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，被測(cè)體離開探頭，每隔0.05mm讀出數(shù)顯表值，將

3、其填入下表：（實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、本實(shí)驗(yàn)每隔0.05mm是相對(duì)位置，起始值看做0.05mm即可，無需從測(cè)微頭上讀絕對(duì)位置值。每旋轉(zhuǎn)0.05mm，輸出的電壓的增量應(yīng)該大致相等。2、由于學(xué)生做實(shí)驗(yàn)可能不能正確的找到起始點(diǎn)，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)不在線性范圍內(nèi)，從而影響數(shù)據(jù)采集的線性度，可以讓學(xué)生從選取的起始點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，多計(jì)幾組數(shù)據(jù)，然后選取線性度較好的十組數(shù)據(jù)，填入下表。3、如果只看本實(shí)驗(yàn)的線性情況，可選取十組較好的數(shù)據(jù)填入下表，若要看到光纖傳感器的整個(gè)變化趨勢(shì)，則至少應(yīng)該記錄25組數(shù)據(jù)，其VX曲線見思考題答案）X(mm)V(v)6、根據(jù)上表數(shù)據(jù)，作光纖位移傳感器的位移輸出曲線圖。計(jì)算在量程1mm時(shí)靈敏度和非線性誤差。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告二十五，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）并結(jié)合原始記錄進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)原理。八、實(shí)驗(yàn)思考題根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟（6）中的光纖位移傳感器的位移輸出曲線圖，分析其原理。答：由光源發(fā)出的光經(jīng)發(fā)射光纖傳輸后入射到被測(cè)物表面，經(jīng)反射體反射后再經(jīng)接收光纖接收并傳輸至光敏元件。由于光纖有一定的數(shù)值孔徑，當(dāng)光纖探頭緊貼反射體時(shí)，發(fā)射光纖中的光不能發(fā)射到接收光纖中，因此接收光纖中無光信號(hào)；當(dāng)光纖探頭逐漸遠(yuǎn)離被測(cè)體時(shí)，接收光纖中的光強(qiáng)越來越大，當(dāng)整個(gè)接收光纖被全部照亮