光纤传感器的位移特性(4页).doc

-光纤传感器的位移特性-第 4 页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1-6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0.1mm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X（mm）V(v)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：X(mm)0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90V（v）0.000.080.190.320.450.590.760.921.131.27X(mm)1.001.101.201.301.401.501.601.701.801.90V（v）1.391.501.591.651.701.781.841.881.911.91X(mm)2.002.102.202.302.402.502.602.702.802.90V（v）1.931.941.961.951.901.891.871.871.791.74X(mm)3.003.103.203.303.403.503.603.703.803.90V（v）1.731.701.681.651.541.501.481.461.421.34X(mm)4.004.104.204.304.404.504.604.704.804.90V（v）1.291.271.261.231.131.121.101.081.101.112、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：灵敏度为0.1458V/mm在0.45mm处取最大相对误差为：0.07V非线性误差为：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。