实验四实验指导及数据与拟合曲线

1、四北农林科技大学机电学院传感器原理与应用 实验四传感器的位移测最实验指导及数据光纤位移传感器是利用光导纤维传输光信号的功能.根拯芳测到的反射光的强度来测議被测 反射农面的距i，光纤位移传感器原理示意图.如图2所示.其工作原理是：当关系探头端 部紧站被测件时发射光纤中的光不能反射到接受光纤中去因而就不能产生光电流信号图2j光纤位移测h原理示意图当被测表面渐渐远离光纤探头时，发射光纤照亮被测表面的面枳a越来越人.因而相应的 反射光锥和接受光锥重合的面积bi越来越大，有一个线性增长的输出信号就达到了位移一输 出信号曲线上的“光峰点s光峰点以前的这端曲线叫做前坡区.当被测农面继续远离时由于 被反射光照

2、亮的b2面积大于c.即有部分反射光没有反射进接受光纤.当接受光纤更加远离破 测表面.接受到的光强逐渐减小.光敏检测器的输出信号逐渐筱弱，便进入曲线的后坡区.庄 厉坡区信号的减弱与探头和被测表面之间的距离成反比.庄前坡区.输出信兮的取强度增加 得非常快，所以这一区域可以用来进行微来级的测量而后坡区可用丁距离较大而灵敏度、线 性度和荊度要求不高的测量上述位移一输出电压待性见图2-2-出电压图22光纤位移传感器位移一输出电压符性三实验仪器zcy ii屯妹合传蚪器实验仪：y巾光纤来十分尺位移架v/f麦，光纤变换卷四.实验步骤i检竇光纤传感器安装悄况应确保光纤探头装入水平位移架内并安装到底；2 检斉反光

3、廉是否粘站完整農黑面堆否清沾平整否則離盧新更換反光膜：3将尢纤传好卷的电乐出爼 z 斗貝渡电压我相连如帕2-3.矗通比纤传蟒°电禅，4庄0.5.1.5mm内左右转动水平千分尺寻找軸出峰值找刘氐调。光纤传恋低中的增a農钮.仗峰值设定至10v左右为归一化h5把千分尺.t位时.其小丁 0.5v. 0耍时.可调节尢歼的宦位却.5冷増益电位器单元电源开关电压衣光纤变换器图2-3光纤位移测量线路连接图6实验可按如卜三个阶段进行：胳个曲线段，前坡曲线段，后坡曲线段。毎个阶段的行程s和位移间隔分别可取成：幕个曲线段：s|=0.1.3.5mm前坡曲线段：s2=0.1-0.5mm后坡曲线段:s3=1.5

4、-3.5mm7.根据选定的阶段曲线. 1=0.1 mma2=0.02mm 3 = 0mm将各位移和测得的电压值填入表2中表21光纤位移测就记录表整个 曲线 段位移(mm输出(v)脑坡 曲线 段位移(mm)输出(v)后坡 曲线 段位移(mm)输出(v)五实验注意点1. 光纤输岀端不容许接地。2. 由丁前置放人增益较犬和内部热噪声.显示在0.05左右跳动属止常。3. 在打开光纤变换器电源开关的悄况卜不允许将光纤从光纤座上取卜否则将烧坏发射4. 在调"千分尺零位时不能越零到负位5. 实验结束麻.关闭光纤变换器的电源并将千分尺旋至5mm处以防弹赞氏期受压变形。 八实鲨报吿1.作出备实验状况的

5、v-x曲线计毎灵敏度及线性度(解个曲线段除外人2说明人、小位移测就时，各应选用传感器位移一电源输出曲线的哪个区段？前坡曲线段位移/mm00. 020. 040. 060. 080. 10. 120. 140. 160. 180.20. 220. 240. 26电压/v0. 10.20. 350.510.70. 830. 981. 141.291.451.61.771.912. 08前坡曲线段整刖 坡 曲 线 段位移/mm0. 280.30. 320. 340. 360. 380.40. 420. 440. 460. 480.50. 520. 54电压/v2. 222. 382. 542.692

6、. 822. 963.093. 223.343. 463. 563.673. 773.86个前坡曲线段位移/mm0. 560. 580.60. 620. 640. 660. 680.70. 720. 740. 760. 780.80. 82曲电压/v3. 954.024. 094. 124. 194. 254.34. 354. 394. 434.474.514. 544. 57前坡曲线段线位移/mm0. 840. 860. 880.90. 920. 940. 960. 9811.021.041.061.081. 1电压/v4. 594. 624. 644. 664. 684. 694.74.7

7、14. 724. 724. 724. 724. 724.7段前坡曲线段后坡曲线段位移/mm1.21.31.41.51.61.71.81.922. 12.22.32.42.5后电压/v4. 694.654.64.514.44. 294. 174. 073. 953. 773. 683. 563. 463. 34坡后坡曲线段曲位移/mm2.62.72.82.933. 13.23.33.43.53.63.73.83.9线电压/v3.163.092. 992.92.82. 682. 592. 522.432. 342. 232. 162. 092.01后坡曲线段位移/mm44. 14.24.34.44

8、.54.64.74.84.955. 15.25.3电压/v1.941.851.81.741.681.611.541.491.441.391.341.281.261.24后坡曲线段位移/nini5.45.55.65.75.85.966. 16.26.36.46.56.66.7电压/v1.21. 121.071.0310. 970. 940.90. 860. 840.810. 780. 760. 73后坡曲线段位移/mm6.86.977. 17.27.37.47.67.88& 2& 4& 6& 8电压/v0.710. 680. 660. 640. 620.60. 580. 540.510. 480. 450. 430.40. 38后坡曲线段位移/mm99.29.49.69.81010.410.81