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          光纖接入傳感器和光纖位移傳感器的反射原理

          發表時間:2021-04-21 16:00【 閱讀量:-

            光纖接入傳感器按工作原理怎么進行分類,接入傳感器可分為兩大類型:


            第一類是非功能型光纖傳感器(傳光型傳感器),在這類傳感器中,光纖僅僅作為傳光的媒介,對待測對象的調制功能是依靠其它物理性質的敏感元件來實現的;


            第二類是功能型光纖傳感器(傳感型傳感器),這類傳感器中,光纖不僅起傳光作用,而且利用外界因素使其傳光特性發生變化以實現傳感測量。


            反射式光纖位移傳感器是最早被提出并加以研究的。這種傳感器的優點是對測量環境的要求低,適用于各種常規方法無法滿足的特殊場合,制作成本低、測量范圍大(可達10mm左右),根據測量范圍的要求,增加或減少入射和反射光纖束中的光纖數目就可以得到不同的測量范圍,其測量精度2可達到40m。


            光纖位移傳感器是一種新型傳感器,具有體積小、質量輕、柔軟可繞、電絕緣性好、不受電磁干擾、不會產生電火花、可在易燃易爆環境下工作等優點。因此,光纖傳感器自問世以來得到了非常迅速的發展。本文根據某項目的要求,研制了用于測量低真空壓力的反射式光纖壓力傳感器。


            基本原理系統基于膜片反射光原理,見下圖:

          光纖傳感器反射工作原理


            入射光纖發出的光照射在膜片上,在壓力作用下膜片的位置發生變化,導致接收光纖的光強發生變化。由幾何分析可得到接收光纖集光端面受發射光纖光錐照射的表面所占的百分比為

          光纖傳感器占比

            式中r為光纖的半徑,mm;&為光錐邊緣與傳感(接收)光纖的重疊長度,mm。又有:8=[2dtan(sin-¹NA)-a]/r


            式中MA為光纖的數值孔徑,其值取0.5;d為光纖端面與平面鏡之間的距離,mm;a為兩光纖之間的距離,mm。


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