光纤位移传感器实验

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光纤位移传感实验报告

光纤位移传感实验报告

光纤位移传感实验报告光纤位移传感实验报告一、引言光纤位移传感技术是一种利用光纤作为传感器,通过测量光纤长度的变化来获取被测物体的位移信息的方法。

它具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等优点,在工业、医疗、航空等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过搭建光纤位移传感系统,验证其在测量位移方面的可行性和准确性。

二、实验装置与原理本实验采用的光纤位移传感系统主要由光源、光纤、光电探测器和信号处理器组成。

光源发出的光经过光纤传输到被测物体上,当被测物体发生位移时,光纤长度发生变化,进而改变了传输光的路径和相位,最后通过光电探测器将光信号转换为电信号,并经过信号处理器进行放大和滤波,得到位移信息。

三、实验步骤1. 搭建实验装置:将光源、光纤和光电探测器依次连接起来,保证光线的传输路径畅通无阻。

2. 调整光源和光电探测器的位置:通过调整光源和光电探测器的位置,使得光线能够正常传输到被测物体上,并能够被光电探测器接收到。

3. 测量基线:将被测物体固定在一定位置上,记录下此时的光信号强度作为基线。

4. 进行位移测量:在被测物体上施加不同的位移,记录下每个位移下的光信号强度,并将其与基线进行比较,得到位移值。

四、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了不同位移下的光信号强度数据,并计算出了对应的位移值。

实验结果显示,光信号强度与位移呈线性关系,且具有较高的灵敏度和稳定性。

这说明光纤位移传感技术在测量位移方面具有较高的准确性和可靠性。

进一步分析实验结果,我们发现光纤位移传感系统对于小位移的测量具有较高的分辨率。

在实验中,当位移小于1mm时,系统能够稳定地测量出位移的变化,并且误差较小。

然而,当位移超过1mm时,系统的测量误差会逐渐增大,这可能是由于光纤的非线性特性和传输损耗等因素导致的。

因此,在实际应用中,需要根据具体需求选择适当的测量范围和精度。

五、实验总结本实验通过搭建光纤位移传感系统,并进行了位移测量实验。

实验结果表明,光纤位移传感技术具有高精度、高灵敏度和抗干扰能力强等优点,适用于测量小范围内的位移变化。

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验一、实验原理1.光纤传感器工作原理2.实验仪器和材料(1)光纤传感器:包括光源、探头和电子控制单元。

(2)被测物体:选择一个具有一定位移范围的物体,如斜坡或弹簧。

(3)信号处理器:用于采集和处理光纤传感器的输出信号。

3.实验步骤(1)将光纤传感器的探头安装在被测物体上,并将光源和电子控制单元连接好。

(2)调整光纤传感器的位置和方向,使其能够正确地检测到被测物体的位移。

(3)通过信号处理器采集光纤传感器的输出信号,并进行相应的数据处理。

(4)对被测物体进行一系列的位移变化,记录光纤传感器的输出信号,并计算位移值。

(5)分析和比较测量结果,评估光纤传感器的测量精度和可靠性。

二、数值误差分析1.线性度误差线性度误差是指光纤传感器在测量范围内的输出与被测物体实际位移之间的偏差。

通过在不同位移范围内进行测量,可以绘制出光纤传感器的输入输出曲线,并通过拟合得到线性度误差。

2.灵敏度误差灵敏度误差是指光纤传感器输出信号的增益与被测物体位移之间的偏差。

通过改变被测物体的位移步长,可以测量得到不同位移值下的输出信号,并计算灵敏度误差。

3.常数误差常数误差是指光纤传感器输出信号在零位移点上的固有偏移。

可以通过将被测物体置于零位移点附近,记录测量结果,并计算常数误差。

4.稳定性误差稳定性误差是指光纤传感器在长时间测量过程中输出信号的波动。

通过对输出信号进行连续测量,并统计其标准差,可以评估光纤传感器的稳定性。

5.总误差估计将上述各项误差进行合并,可以得到光纤传感器的总体误差估计。

同时,也可以根据具体的应用需求,确定误差允许范围,评估光纤传感器的适用性。

通过以上实验步骤和数值误差分析,可以深入了解光纤传感器的位移测量原理,并评估其测量精度和可靠性。

同时,针对实验结果中的误差,可以进一步优化光纤传感器的设计和应用。

光纤测位移实验报告

光纤测位移实验报告

一、实验目的1. 理解光纤位移传感器的原理和结构。

2. 掌握光纤位移传感器的操作方法和数据处理技巧。

3. 通过实验验证光纤位移传感器的测量精度和稳定性。

二、实验原理光纤位移传感器是利用光纤的传输特性,将光信号作为信息载体,通过测量光信号的强度、相位、频率或偏振态等变化,实现对位移的测量。

本实验采用的光纤位移传感器为反射式光纤位移传感器,其工作原理如下:1. 激光光源发出的光经光纤传输到传感器探头。

2. 光探头将光束照射到被测物体表面,部分光被反射回来。

3. 反射光经光纤传输至光电转换器,将光信号转换为电信号。

4. 通过分析电信号的变化,可以计算出被测物体的位移。

三、实验仪器与设备1. 光纤位移传感器一套2. 激光光源一台3. 光电转换器一台4. 测微头一台5. 数显电压表一台6. 光功率计一台7. 光纤连接器若干8. 反射面一块9. 实验台一个四、实验步骤1. 搭建实验装置:将光纤位移传感器、激光光源、光电转换器等设备连接好,确保各部件连接牢固,信号传输畅通。

2. 调整激光光源:调节激光光源的输出功率,确保光信号强度适中。

3. 设置测微头:将测微头与被测物体固定,确保测微头能够精确测量被测物体的位移。

4. 调整光纤探头:将光纤探头放置在测微头前端,确保光纤探头与被测物体表面紧密接触。

5. 数据采集:启动实验设备,观察数显电压表和光功率计的读数,记录被测物体的位移和相应的电信号变化。

6. 数据处理:根据实验数据,分析光纤位移传感器的测量精度和稳定性。

五、实验结果与分析1. 测量精度:通过多次实验,分析光纤位移传感器的测量精度。

实验结果表明,光纤位移传感器的测量精度较高,能够满足实际应用需求。

2. 稳定性:观察光纤位移传感器的输出信号,分析其稳定性。

实验结果表明,光纤位移传感器的输出信号稳定,具有良好的重复性。

3. 影响因素:分析实验过程中可能影响测量结果的因素,如光纤连接质量、环境温度等。

六、实验结论1. 光纤位移传感器是一种可靠的位移测量工具,具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

实验二 光纤传感器实验

实验二 光纤传感器实验

一.光纤位移传感器的静态实验实验目的:了解光纤位移传感器的原理结构和性能实验原理:反射式光纤位移传感器的工作原理如图1所示。

光纤采用Y 型结构,两根光纤的一端合并在一起作为光纤探头,另一端一根作为光源光纤,一根作为接收光纤。

光纤只起传输信号的作用。

光发射器发出的红外光经光源光纤照射至反射面,被反射的光经接收光纤送至光电转换器将接收到的光信号转化为电信号。

接收光纤接收到的光强取决于反射体和光纤探头之间的距离,其定性关系如图2所示。

图1. 光纤位移传感器的原理图图2. 输出电压V 和X 的定性关系所需元器件:主副电源、差动放大器、F/V 表、光纤传感器、振动台 实验步骤:(1) 按图3的方式接线:因光电传感器的内部转换电路已经安装好了,所以可将电信号直接经差动放大器后输出。

F/V 表置2V 档、开启主副电源,差动放大器的增益调到最大。

输出电压X光源光纤反射面图3 光纤传感器实验的接线图(2)调节测微头,使光纤探头与反射片刚好接触,调节差动放大器的零位旋钮使得F/V表的读数尽量为零。

(3)旋转测微头,使得光纤探头逐渐远离反射面,观察输出电压的小—大—小的变化过程。

(4)重复步骤2。

旋转测微头,每隔0.2mm读出一个电压值,并填入下表。

(5)作出V—X曲线,计算灵敏度S=△V/△X及线性范围。

二光纤传感器测量电机转速的实验实验目的:了解光纤位移传感器的测速应用。

实验原理:在电机上贴有两片对称的反光片用于反射光源光纤的出射光。

当光纤探头对准反光片时,接收光纤可以接收到光源光纤的反射光,输出电路有电压输出;当光纤探头和黑色表面相对时,接收光纤中无反射光,输出信号近似为零。

当电机转动时,光纤探头的对准面将发生黑—白—黑—白的周期变化,于是光纤传感器的输出电压也将按照小—大—小—大的形式发生变化,即输出电压为脉冲信号。

根据电压脉冲的频率即可推算出电机的转速。

所需单元和部件:除(一)中所用的器件外,增加小电机和示波器。

实验07(光纤传感器的位移测量及数值误差分析实验)实验报告

实验07(光纤传感器的位移测量及数值误差分析实验)实验报告

实验报告:实验07(光纤传感器的位移测量及数值误差分析实验)实验一:光纤传感器位移特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能,测量其静态特性实验数据。

学会对实验测量数据进行误差分析。

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 分布,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、器件与单元:主机箱、光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、反射面。

四、实验数据:实验数据记录如下所示:表1光纤位移传感器输出电压与位移数据实验二:随机误差的概率分布与数据处理1.利用Matlab语句(或C语言),计算算术平均值和标准差(用贝塞尔公式)clc; clear;l=[20.42 20.43 20.40 20.43 20.42 20.43 20.39 20.30 20.40 20.43 20.42 20.41 20.39 20.39 20.40];%例2-22数据v0=l-mean(l)%残差列M1=mean(l)%算术平均值M2=std(l)%标准差计算结果数据分布2.利用Matlab语句(或C语言),用残余误差校核法判断测量列是否存在线性和周期性系统误差%残余误差校核法校核线性系统误差N=length(l)%原数组长度if(mod(N,2))%求数组半长K=(N+1)/2elseK=(N)/2endA1=0;delta=0;%delta=A1-A2for i=1:K;%计算前半部分残差和A1=A1+v0(i);endA2=0;for j=K+1:N;%计算后半部分残差和A2=A2+v0(j);endA1;A2;fprintf('Delta校核结果\n');delta=A1-A2%校核结果%阿贝-赫梅特准则校核周期性系统误差u=0for i=1:N-1;u=u+v0(i)*v0(i+1);endu=abs(u)if((u-sqrt(N-1)*M30)>0)fprintf('存在周期性系统误差\n');elsefprintf('未发现周期性系统误差\n');end运行结果可见delta近似于0,由马利克夫准则可知,此案例中应用的残余误差校核法无法确定是否存在系统误差。

光纤位移传感器实验

光纤位移传感器实验

光纤位移传感器实验一、实验目的1、了解光纤位移传感器工作原理及其特性;2、了解并掌握光纤位移传感器测量位移的方法。

二、实验内容1、光纤位移传感器输出信号处理实验;2、光纤位移传感器输出信号误差补偿实验;3、光纤位移传感器测距原理实验;4、利用光纤位移传感器测量出光强随位移变化的函数关系;5、实验误差测量。

三、实验仪器1、光线位移传感器实验仪1台2、反射式光纤1根3、对射式光纤2根4、连接导线若干5、电源线1根四、实验原理本实验仪通过光纤位移传感器位移测量实验,熟悉光纤结构特点及光纤数值孔径的定义,掌握光纤位移的测量原理,熟悉光路调整方法。

本实验仪可以完成反射式和对射式光纤位移传感器实验,重点研究光纤位移传感器的工作原理及其应用电路设计。

通常按光纤在传感器中所起的作用不同,将光纤传感器分成功能型(或称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。

功能型光纤传感器使用单模光纤,它在传感器中不仅起传导光的作用,而且又是传感器的敏感元件。

但这类传感器大制造上技术难度较大,结构比较复杂,且调试困难。

非功能型光纤传感器中,光纤本身只起传光作用,并不是传感器的敏感元件。

它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学式的敏感元件感受被测物理量的变化,使透射光或反射光强度随之发生变化。

所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。

它的工作原理是:光纤把测量对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上,实现对被测物理量的检测。

为了得到较大的受光量和传输光的功率,这种传感器所使用的光纤主要是孔径大的阶跃型多模光纤。

该光纤传感器的特点是结构简单、可靠,技术上容易实现,便于推广应用,但灵敏度较低,测量精度也不高光纤位移传感器实位移测量器件,利用光纤传输光信号的功能,根据检测到的反射光的强度来测量被测反射表面的距离。

光纤位移传感器属于非功能型光纤传感器。

相关参数:1、光源:高亮度白光LED,直径5mm2、探测器:高灵敏度光敏三极管3、反射式光纤位移传感器光纤芯直径:Φ1+ΦO.265×16长度:50mm检出距离:50mm最小检出距离:0.01mm4、对射式光纤位移传感器光纤芯直径:Φ1长度:50mm检出距离:50mm最小检出距离:0.0lmm5、二维调节支架13mm移动距离,分辨率0.01mm5、电压表(实验箱集成)200mV、2V、20V三档可调光纤位移传感器位移测量原理1.如图是反射式线性位移测量装置光从光源耦合到输入光纤射向被测物体,再被反射回另一光纤,由探测器接收。

光纤位移传感器实验报告

光纤位移传感器实验报告

光纤位移传感器实验报告光纤位移传感器实验报告引言光纤位移传感器是一种基于光纤传输原理的高精度测量设备,广泛应用于机械、航空航天、电子等领域。

本实验旨在通过搭建光纤位移传感器实验装置,探究其原理和性能,并对其进行实际应用测试。

一、实验装置搭建实验装置主要由光源、光纤传输线、光纤接收器和信号处理器组成。

首先,将光源连接到光纤传输线的一端,然后将另一端连接到光纤接收器。

在实验过程中,需要保证光纤传输线的稳定性和光源的亮度。

信号处理器用于接收光纤传输线传输过来的信号,并将其转化为位移数值。

二、原理分析光纤位移传感器的工作原理基于光的传输特性。

光纤传感器通过测量光纤中的光信号的强度变化来确定位移的大小。

当物体发生位移时,光纤中的光信号会受到干扰,从而导致光强度的变化。

通过测量光强度的变化,可以计算出位移的数值。

三、性能测试1. 精度测试为了测试光纤位移传感器的精度,我们将其与一个标准测量仪器进行对比。

首先,我们将标准测量仪器测量得到的位移数值作为参考值,然后使用光纤位移传感器进行测量。

通过对比两者的测量结果,可以评估光纤位移传感器的精度。

2. 灵敏度测试光纤位移传感器的灵敏度是指其对位移变化的响应能力。

我们可以通过改变物体的位移大小,然后观察光纤位移传感器的输出值来测试其灵敏度。

在实验中,我们可以逐渐增加物体的位移,然后记录下光纤位移传感器的输出值。

通过分析数据,可以得出光纤位移传感器的灵敏度。

3. 稳定性测试光纤位移传感器的稳定性是指其在长时间使用过程中的性能表现。

为了测试稳定性,我们可以将光纤位移传感器连接到一个振动平台上,然后进行长时间的振动测试。

通过观察光纤位移传感器的输出值,可以评估其在振动环境下的稳定性。

四、实际应用光纤位移传感器在实际应用中具有广泛的用途。

例如,在机械领域,光纤位移传感器可以用于测量机械零件的位移,以确保其工作正常。

在航空航天领域,光纤位移传感器可以用于测量飞机结构的变形,以确保飞机的安全性。

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验目录一、实验概述 (2)1.1 实验目的 (2)1.2 实验原理 (3)1.3 实验设备与材料 (4)1.4 实验步骤概述 (4)二、实验环境搭建 (6)2.1 环境要求 (7)2.2 设备安装与调试 (8)2.3 安全操作规范 (9)三、光纤传感器标定实验 (10)3.1 标定装置介绍 (11)3.2 标定方法与步骤 (12)3.3 数据采集与处理 (13)3.4 标定结果分析 (14)四、光纤传感器位移测量实验 (16)4.1 位移测量原理 (17)4.2 试验装置搭建 (18)4.3 数据采集与处理 (19)4.4 位移测量结果分析 (20)五、数值误差分析与处理 (21)5.1 数值误差来源分析 (23)5.2 误差测量方法 (24)5.3 误差处理策略 (25)5.4 误差分析结果展示 (26)六、实验结论与展望 (27)6.1 实验结论总结 (27)6.2 实验不足之处分析 (28)6.3 未来研究方向展望 (30)一、实验概述光纤传感器技术在现代测量领域扮演着重要角色,它利用光的全内反射原理和光时域反射技术实现对位移、应变、温度等物理量的非接触式监测。

本次实验将通过构建一套基于光纤传感器的位移测量系统,并对其进行数值误差分析,以验证其测量精度和可靠性。

实验的主要目的是通过实际操作来深入理解光纤传感器的工作原理,掌握其位移测量方法,并学会如何评估和分析实验过程中可能出现的数值误差。

通过对比理论计算与实验结果的差异,我们可以更好地理解光纤传感器在实际应用中的表现,以及可能影响其测量准确性的因素。

在实验中,我们将首先介绍光纤传感器的基本原理和位移测量方法。

然后,通过搭建实验装置,进行系统的位移测量实验。

我们将对实验数据进行分析,讨论可能的误差来源,并提出改进措施。

整个实验过程旨在培养学生的动手能力和科学思维能力,同时为今后的研究和应用提供实践经验和理论基础。

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光纤位移传感器实验一、实验目的1、了解光纤位移传感器工作原理及其特性;2、了解并掌握光纤位移传感器测量位移的方法。

二、实验内容1、光纤位移传感器输出信号处理实验;2、光纤位移传感器输出信号误差补偿实验;3、光纤位移传感器测距原理实验;4、利用光纤位移传感器测量出光强随位移变化的函数关系;5、实验误差测量。

三、实验仪器1、光线位移传感器实验仪1台2、反射式光纤1根3、对射式光纤2根4、连接导线若干5、电源线1根四、实验原理本实验仪通过光纤位移传感器位移测量实验,熟悉光纤结构特点及光纤数值孔径的定义,掌握光纤位移的测量原理,熟悉光路调整方法。

本实验仪可以完成反射式和对射式光纤位移传感器实验,重点研究光纤位移传感器的工作原理及其应用电路设计。

通常按光纤在传感器中所起的作用不同,将光纤传感器分成功能型(或称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。

功能型光纤传感器使用单模光纤,它在传感器中不仅起传导光的作用,而且又是传感器的敏感元件。

但这类传感器大制造上技术难度较大,结构比较复杂,且调试困难。

非功能型光纤传感器中,光纤本身只起传光作用,并不是传感器的敏感元件。

它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学式的敏感元件感受被测物理量的变化,使透射光或反射光强度随之发生变化。

所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。

它的工作原理是:光纤把测量对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上,实现对被测物理量的检测。

为了得到较大的受光量和传输光的功率,这种传感器所使用的光纤主要是孔径大的阶跃型多模光纤。

该光纤传感器的特点是结构简单、可靠,技术上容易实现,便于推广应用,但灵敏度较低,测量精度也不高光纤位移传感器实位移测量器件,利用光纤传输光信号的功能,根据检测到的反射光的强度来测量被测反射表面的距离。

光纤位移传感器属于非功能型光纤传感器。

相关参数:1、光源:高亮度白光LED,直径5mm2、探测器:高灵敏度光敏三极管3、反射式光纤位移传感器光纤芯直径:Φ1+ΦO.265×16长度:50mm检出距离:50mm最小检出距离:0.01mm4、对射式光纤位移传感器光纤芯直径:Φ1长度:50mm检出距离:50mm最小检出距离:0.0lmm5、二维调节支架13mm移动距离,分辨率0.01mm5、电压表(实验箱集成)200mV、2V、20V三档可调光纤位移传感器位移测量原理1.如图是反射式线性位移测量装置光从光源耦合到输入光纤射向被测物体,再被反射回另一光纤,由探测器接收。

设两根光纤的距离为d,每根光纤的直径为2a,数值孔径为N,如图所示,这时=由于θ=N,所以式可以写为很显然,当b<[ d/2tg(N)]时,即接收光纤位于光纤像的光锥之外。

两光纤的耦合为零,无反射进入接收光纤;当b≥[d/2tg(sin_1Ⅳ)]时,即接收光纤位于光锥之内,两光纤耦合最强,接收光纤达到最大值。

d的最大检测范围为a/tg(N)。

如果要定量的计算光耦合系数,就必须计算出输入光纤像的发光锥体与接收光纤端面的交叠面积,如图所示,由于接收光纤芯径很小,常常把光锥边缘与接收光纤芯交界弧线看成是直线。

通过对交叠面简单的几何分析,不难得到交叠面积与光纤端面积之比。

即本实验采用的传光型光纤,它由两束光纤混合后组成,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,由光源发出的光传到端部出射后再经被测体反射回来,由另一束光纤接收光信号经光电转换器转换成电量,而光电转换器的电量大小与间距X有关,因此可用于测量位移。

2.对射式光纤测距采用两根光纤,一根用于将光源发出的光传导发射,另一根用于接收发射光传导给探测器。

当两根光纤发射面与接收面距离改变时,探测器探测到的光强度会发生变化,从而起到测量位移的作用。

两根光纤完全相同,既可以做发射光纤也可以做接收光纤。

五、注意事项1、不得随意摇动和插拔面板上元器件和芯片,以免损坏,造成实验仪不能正常工作。

2、不要光纤传感器弯曲半径不得小于3cm,以免折断。

3、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。

六、实验操作1)光学系统组装调试实验1、安装对射式光纤传感装置。

二维平移台由两个一维平移台组成,其中每个一维平移台上面有五个固定螺孔,将其中一个连接杆架固定在左边平移台上靠右的螺孔上,另一个连接杆架固定在右边平移台上靠左的螺孔上,这样两个杆架相隔最近。

注意:安装第二个杆架需要取下杆架上面的紧固螺钉,否则冲突不能安装。

对射式光纤传感器为两根单独的光纤,各自通过连接杆,插入连接杆架,通过杆架上面的紧固螺钉固定,并通过调节上下位置,保证光纤发射面和另一根光纤接收面在同一水平面上。

二束光纤分别插入实验仪左侧发射和接收端。

发射和接收孔内已和发光二极管及光电探测器相接。

2、调节左边位移台上测微丝杆,使两根光纤端面同轴心。

调节右边位移台上测微丝杆,使两根光纤端面刚好接触。

3、将发射和接收部分的测试孔用导线按颜色对应接入电路上发射、接收端测试孔;探测器输出信号处理电路不接调零电路,即绿色测试孔和其下方黑色测试孔(系统地)用导线连接。

输出端(Uo)及其下方测试孔(系统地)按照颜色对应接入电压表输入端“+”、“-”,电压表选择20V档。

4、打开电源开关,调节右边平移台上测微丝杆使两根光纤传感器端面离开,观察电压表显示变化,对射式光纤传感系统组装完成。

学习通过调节位移台控制两根光纤端面的对准及横向和纵向偏离。

5、关闭电源,取下两根光纤,连接杆取下。

.6、安装反射式光纤传感装置。

反射式光纤传感器上光纤为二束,其中一束由单根光纤组成,实验时对应插入发射孔;另一束由16根光纤组成,实验时对应插入接收孔。

通过连接杆,插入连接杆架。

平面反射镜通过另一根连接杆接入另一个连接杆架,通过调节上下位置,保证光纤发射面和平面反射镜中心在同一水平面上,铜鼓杆架上面的紧固螺钉固定反射式光纤和平面反射镜。

7、调节左边位移台上测微丝杆,使光纤端面与平面反射镜同轴心。

调节右边位移台上测微丝杆,使光纤端面与平面反射镜刚好接触。

8、打开电源开关,调节右边平移台上测微丝杆使两根光纤传感器端面离开,观察电压表显示变化,反射式光纤传感系统组装完成。

9、关闭电源。

如果继续进行下面的实验光纤位移装置和连线可不拆除。

2)发光二极管驱动及探测器接收实验l、安装光纤位移传感实验装置以及连线请参照实验1)的步骤。

对射式和反射式任选一种即可。

2、打开电源开关,取出发射端光纤,观察发光二极管发光,发光二极管发出的光很耀眼,不要用眼直视。

慢慢插入发射端光纤到底,插入过程智能光观察电压表变化,并分析变化原因。

3、电压表选择20V档,电路输出端(Uo)连线拆掉,对应接入发射测试孔两端(红借蓝、黑接黑),电压表显示值即为发光二极管工作电压。

根据实验仪面板上发光二极管驱动电路图示分析发光二极管驱动原理。

4、电压表选择200mV档,电路输出端(Uo)及其下方测试孔(系统地)按照颜色对应接入电压表输入端“+”、“-”。

调节螺旋测微丝杆,观察电压表显示变化。

根据实验仪面板上探测器接收电路图示,分析光电探测器使用原理。

5、关闭电源。

拆除所有连线,如果继续进行下面的实验,可不拆除光纤位移装置。

3)光纤位移传感器输出信号处理实验1、安装光纤位移传感实验装置以及连线请参照实验1)的步骤。

对射式和反射式任选一种即可。

.2、将发射和接收部分的测试孔用导线按颜色对应接入电路上发射、接收端测试孔;探测器输出信号处理电路不接调零电路,即绿色测试孔和其下方黑色测试孔(系统地)用导线连接。

输出端(Uo)及其下方测试孔(系统地)按照颜色对应接入电压表输入端“+”、“-”,电压表选择2V档。

3、打开电源开关,调节螺旋测微丝杆,调节增益调节旋钮,观察电压表显示变化。

根据实验仪上面探测器放大电路图示分析放大电路工作原理。

4、关闭电源。

拆除所有连线,如果继续进行下面的实验,可不拆除光纤位移装置。

4)光纤位移传感器输出信号误差补偿实验1、安装光纤位移传感实验装置以及连线请参照实验1)的步骤。

对射式和反射式任选一种即可。

2、将发射和接收部分的测试孔用导线按颜色对应接入电路上发射、接收端测试孔;探测器输出信号处理电路不接调零电路,即绿色测试孔和其下方黑色测试孔(系统地)用导线连接。

输出端(uo)及其下方测试孔(系统地)按照颜色对应接入电压表输入端“+”、“—”,电压表选择2V档。

3、将接收光纤从接收孔中拔出,并用手指封住接收孔。

4、打开电源开关,观察电压表显示值,并分析原因。

5、关闭电源。

增加补偿调零电路。

绿色测试孔与黑色测试孔的连线拆除,补偿调零调节旋钮的测试孔按照颜色对应接入电路中测试孔(黄接黄、绿接绿、蓝接蓝)。

6、打开电源,用手封住接收孔,调节补偿调零旋钮,将电压表显示值调节为零。

分析不成调零电路原理及其好处。

7、关闭电源。

拆除光纤位移装置及连线。

5)光纤位移传感器测距原理实验(对射式)1、参照实验1)步骤安装对射式光纤传感器实验装置。

2、将发射和接收部分的测试孔用导线按颜色对应接入电路上发射、接收端测试孔;探测器输出信号处理电路接上调零电路。

3、调节位移台,使两根光纤端面同轴心并接触。

此时探测器输出电压最大。

4、打开电源开关,调节平移台使两根光纤端面渐渐离开,每隔0.1mm读出数显表值,记录40组数据。

5、根据记录数据绘制曲线。

6、分析。

7、关闭电源。

拆除所有连线和光纤位移装置。

6)光纤位移传感器测距原理实验(反射式)1、参照实验1)步骤安装反射式光纤传感器实验装置。

2、将发射和接收部分的测试孔用导线按颜色对应接入电路上发射、接收端测试孔;探测器输出信号处理电路接上调零电路。

3、调节位移台,使反射式光纤传感器端面与平面反射镜接触,此时探测器输出电压应该为零,若不为零,调节调零旋钮使其归零。

4、打开电源开关,调节平移台使光纤端面渐渐离开平面反射镜,每隔0.1mm 读出数显表值,记录40组数据。

5、根据记录数据绘制曲线。

6、分析。

7、关闭电源。

拆除所有连线和光纤位移装置。

七、实验思考题1、影响测量精度的因素有哪些?如何避免?2、放大器的稳定放大倍数和低噪声对信号的影响?如何设计?______________________________________________________________________________________________________________Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!精品资料。

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