反射式光纤传感器原理操作步骤

五、注意事项

1.不得随意摇动和插拔面板上的各种元器件，以免造成实验仪不能正常工作。

2.光纤传感器弯曲半径不得小于5㎝，以免折断。

3.旋动螺旋测微丝杆尾帽中出现咔咔声表示不能继续前进，不能超过其量程。

4.在使用过程中，出现任何异常情况，必须立即关机断电以确保安全。

5.不得用手触摸反射面，以免影响实验结果。

六、实验操作

1）光路与机械系统组装调试实验

1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

图3 光纤传感器安装示意图

2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路不接调零电路，输出端U0接入电路板上电压表。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。

4.选择智能可调档位200mv或者2v档位。

5.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。

6.关闭电源。

2）发光二极管驱动实验1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

2.仅仅把发射部分接入电路。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。

4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。

5.关闭电源。

3）光电探测器PD接收实验

1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

2.仅仅把接收部分接入电路。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。

4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。

5.关闭电源。

4）光纤位移传感器输出信号放大处理实验

1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路接调零电路，输出端U0接入电压表。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。

4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面某一距离后维持不动，调节增益旋钮，观察电压表显示变化，并分析。

5.关闭电源。

5) 光纤位移传感器输出信号误差补偿电路

1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座

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孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路接调零电路，输出端U0接入电压表。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触，调节调零旋钮使电压表读书为零。

4.打开电源开关，调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，观察电压表显示变化，并分析。

5.去掉调零电路重复步骤4，比较有无调零电路结果有何不同，并分析原因。

6.关闭电源。

6）光纤位移传感器测距原理

1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路接调零电路，输出端U0接入电压表。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。

4.打开电源开关，选择智能可调200mv或者2v档位，调节调零旋钮使电压表读数为零。

5.调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，每隔0.05mm读出电压表读数，将其填入表一。

表一

6.根据表一在Excel绘制曲线。

7.分析曲线。

8.关闭电源。

7）利用反射式光纤唯一传感器测量出光强随位移变化的函数关系

1.按照图3安装光纤传感器，把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上，把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。

2.将发射和接收部分接入电路，探测器输出信号处理电路接调零电路，输出端U0接入电压表。

3.调节光纤传感器探头，使探头与反射面接触。

4.打开电源开关，选择智能可调200mv或者2v档位，调节调零旋钮使电压表读数为零。

5.调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面，每隔0.01mm/0.02mm读出电压表读数，将其填入表二、表三。

位移与电压记录在表一中。

表二

6.根据表二、表三，在Excel分别绘制反射式光纤位移传感器的I-x特性曲线，比较图像两侧灵敏度的高低。

7.关闭电源。

七、实验思考题

1.根据特性曲线，试想以下反射式光纤位移传感器可以用于哪些环境中测量？

2.室内光线对测试数据有何影响？如何解决？

3.放大器的稳定放大和低噪声对信号有何影响？如何设计？

4.光纤传感器端面对信号有何影响？如何解决？

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