光纤传感器实验模块_光纤传感器实验报告.doc
《傳感器原理》課程實(shí)驗(yàn)
光強(qiáng)調(diào)制型光纖位移傳感器測(cè)量位移和粗糙度實(shí)驗(yàn)
一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#xff1a;
了解光纖位移傳感器的工作原理
了解光纖位移傳感器的輸出特性
加深對(duì)傳感器一些主要靜態(tài)性能指標(biāo)的理解
二．實(shí)驗(yàn)要求：
根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，加深對(duì)光纖位移傳感器的輸出特性的理解。掌握MATLAB基本的數(shù)據(jù)擬合方法。掌握放大器的使用。
三．實(shí)驗(yàn)儀器：
位移標(biāo)定架 1臺(tái)
簡(jiǎn)易光纖位移傳感器硬件系統(tǒng) 1套
萬(wàn)用表 1個(gè)
直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái)
四．實(shí)驗(yàn)原理：
光強(qiáng)調(diào)制型光纖位移傳感器是一種非功能型光纖傳感器，光纖只起到傳光的作用，該傳感器是一基于改變反射面與光纖端面之間距離的反射光強(qiáng)調(diào)制型傳感器反射面是被測(cè)物體的表面。如圖：
實(shí)驗(yàn)中光纖組合探頭端面即是光纖端面，標(biāo)定架實(shí)驗(yàn)反射面即是被測(cè)物體表面，光源是紅外發(fā)光二級(jí)管，光敏元件是光敏三極管。光纖組合探頭如圖：
固定物體反射面標(biāo)定架如圖：
光纖探頭固定在孔中，利用螺旋測(cè)微器精確該表實(shí)驗(yàn)反射面的位移。由于反射面與探頭的距離改變了，那么光敏三極管感受的光強(qiáng)就要發(fā)生變化，最后將這個(gè)變化反映在硬件系統(tǒng)的輸出上。
光纖位移傳感器的輸出特性如圖：
從圖中可以看出隨著D(探頭和實(shí)驗(yàn)面的距離)的增大，輸出電壓V即光通量，先增大后減小，但在增大過(guò)程中靈敏度太高，所以實(shí)驗(yàn)將D控制在靈敏度相對(duì)較低的AB段，即事先先讓反射面和探頭端面的距離跨過(guò)靈敏度高的區(qū)域。
五．實(shí)驗(yàn)步驟：
1． 在放置光纖探頭的孔里固定光纖探頭
2． 連接數(shù)據(jù)傳輸線和電源線。
3． 打開(kāi)電源，調(diào)整電源到實(shí)驗(yàn)要求的大小(, )
4． 適當(dāng)調(diào)整反射面到光纖探頭的距離(左右)，然后將螺旋測(cè)微器游動(dòng)端定在0點(diǎn)。
5． 打開(kāi)簡(jiǎn)易光纖位移傳感器硬件系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，指示燈亮表示電路已經(jīng)通電。
6． 將萬(wàn)用表調(diào)到20V檔和硬件系統(tǒng)相連觀察輸出。
7． 正方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微器每轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈記一次萬(wàn)用表讀數(shù)，記七次。然后再反方向轉(zhuǎn)動(dòng)每轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈記一次萬(wàn)用表讀數(shù)，記七次到0。(注意只能往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)避免產(chǎn)生回程誤差)重復(fù)上面的測(cè)量步驟三次。
8．完成數(shù)據(jù)測(cè)量后收拾儀器。
9．填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。
不加任何反射面時(shí)萬(wàn)用表的讀數(shù) =0.20
螺旋測(cè)微器讀數(shù)D
0mm
2mm
4mm
6mm
8mm
10mm
12mm
萬(wàn)用表讀數(shù)
3.96
3.66
3.34
2.99
2.63
2.22
1.83
萬(wàn)用表讀數(shù)
3.94
3.62
3.28
2.93
2.55
2.15
1.79
3.76
3.46
3.14
2.79
2.43
2.02
1.63
3.74
3.42
3.14
2.79
2.43
2.02
1.59
螺旋測(cè)微器讀數(shù)D
0mm
2mm
4mm
6mm
8mm
10mm
12mm
萬(wàn)用表讀數(shù)
3.93
3.63
3.31
2.98
2.63
2.23
1.83
萬(wàn)用表讀數(shù)
3.91
3.59
3.26
2.92
2.54
2.15
1.80
3.73
3.43
3.11
2.78
2.43
2.03
1.63
3.71
3.39
3.06
2.72
2.34
1.95
1.60
螺旋測(cè)微器讀數(shù)D
0mm
2mm
4mm
6mm
8mm
10mm
12mm
萬(wàn)用表讀數(shù)
3.92
3.62
3.30
2.97
2.62
2.23
1.84
萬(wàn)用表讀數(shù)
3.92
3.60
3.27
2.91
2.54
2.15
1.80
3.72
3.42
3.10
2.77
2.42
2.03
1.64
3.72
3.40
3.07
2.71
2.34
1.95
1.60
六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：
1. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出輸出特性曲線(用軟件程序畫圖，比如MATLAB或Excel)
2. 計(jì)算端基線性度，往返程重復(fù)性，遲滯三項(xiàng)靜態(tài)參數(shù)指標(biāo)。
七．預(yù)習(xí)要求內(nèi)容：
1. 預(yù)習(xí)課本光線位移傳感器內(nèi)容。
2. 預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟。
用matlab得出以下結(jié)果：
端基線性度：3.6643
往返程重復(fù)性：1.8913
遲滯：1.9701
端基擬合直線：y=373/100 - (141*x)/800
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的光纤传感器实验模块_光纤传感器实验报告.doc的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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