1、實驗二十五 光纖傳感器的位移特性實驗一、實驗目的了解光纖位移傳感器的工作原理和性能。二、實驗內(nèi)容用傳光型光纖測位移。三、實驗儀器光纖傳感器、光纖傳感器實驗模板、數(shù)顯單元、測微頭、直流源、反射面（用電渦流傳感器的鐵測片做反射面）。四、實驗原理本實驗采用的是傳光型光纖，它由兩束光纖混合后，組成Y型光纖，半園分布即雙D型一束光纖端部與光源相接發(fā)射光束，另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接接收光束。兩光束混合后的端部是工作端亦稱探頭，它與被測體相距X，由光源發(fā)出的光纖傳到端部出射后再經(jīng)被測體反射回來，另一束光纖接收光信號由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電量，而光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電量大小與間距X有關(guān)，因此可用于測量位移。五、實驗

2、注意事項1、實驗時注意光纖探頭與反射面保持平行，調(diào)整光纖探頭使其位于反射面的圓心上。2、實驗前應用紙巾擦拭反射面，以保證反射效果。六、實驗步驟1、根據(jù)圖91安裝光纖位移傳感器，二束光纖插入實驗板上的座孔上。其內(nèi)部已和發(fā)光管D及光電轉(zhuǎn)換管T 相接。圖91 光纖傳感器安裝示意圖2、將光纖實驗模板輸出端VO1與數(shù)顯單元相連，見圖92。圖92光纖傳感器位移實驗接線圖3、調(diào)節(jié)測微頭，使探頭與反射面圓平板接觸。4、實驗模板接入15V電源，合上主控臺電源開關(guān)，調(diào)RW使數(shù)顯表顯示值最小，然后微調(diào)測微頭使數(shù)顯表顯示為0.000（電壓選擇置2V檔）。5、旋轉(zhuǎn)測微頭，被測體離開探頭，每隔0.05mm讀出數(shù)顯表值，將

3、其填入下表：（實驗結(jié)論：1、本實驗每隔0.05mm是相對位置，起始值看做0.05mm即可，無需從測微頭上讀絕對位置值。每旋轉(zhuǎn)0.05mm，輸出的電壓的增量應該大致相等。2、由于學生做實驗可能不能正確的找到起始點，導致采集的數(shù)據(jù)不在線性范圍內(nèi)，從而影響數(shù)據(jù)采集的線性度，可以讓學生從選取的起始點開始計數(shù)，多計幾組數(shù)據(jù)，然后選取線性度較好的十組數(shù)據(jù)，填入下表。3、如果只看本實驗的線性情況，可選取十組較好的數(shù)據(jù)填入下表，若要看到光纖傳感器的整個變化趨勢，則至少應該記錄25組數(shù)據(jù)，其VX曲線見思考題答案）X(mm)V(v)6、根據(jù)上表數(shù)據(jù)，作光纖位移傳感器的位移輸出曲線圖。計算在量程1mm時靈敏度和非線性誤差。七、實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告二十五，詳細記錄實驗過程中的原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理。八、實驗思考題根據(jù)實驗步驟（6）中的光纖位移傳感器的位移輸出曲線圖，分析其原理。答：由光源發(fā)出的光經(jīng)發(fā)射光纖傳輸后入射到被測物表面，經(jīng)反射體反射后再經(jīng)接收光纖接收并傳輸至光敏元件。由于光纖有一定的數(shù)值孔徑，當光纖探頭緊貼反射體時，發(fā)射光纖中的光不能發(fā)射到接收光纖中，因此接收光纖中無光信號；當光纖探頭逐漸遠離被測體時，接收光纖中的光強越來越大，當整個接收光纖被全部照亮