光纖光柵感測器的原理 文字表示

2021-04-19 19:48:04 字數 4386 閱讀 3115

1樓:匿名使用者

簡單的說抄,fbg感測器主要是靠

襲改變光柵的折射率,再通過解調儀把對應的反射光解調出來。當fbg感測器測量外界的溫度、壓力或應力時,光柵自身的柵距發生變化,從而引起反射波長的變化,解調裝置即通過檢測波長的變化推匯出外界溫度、壓力或應力。其實光纖光柵感測器的重點在光纖光柵解調儀的效能。

2樓:暗袖盈香

光纖光柵受外界溫度、應力影響,中心波長會產生漂移,測試漂移量,根據定標情況就可得到溫度或者應力大小。

3樓:安徽電信網上營業廳

光柵式感測器(optical grating transducer)指採用光柵疊柵條紋原理測量位移的感測器。光柵是在一塊長回條形的

光學答玻璃上密集等間距平行的刻線,刻線密度為 10~100線/毫米。由光柵形成的疊柵條紋具有光學放大作用和誤差平均效應,因而能提高測量精度。

當光纖光柵所處環境的溫度、應力、應變或其它物理量發生變化時,光柵的週期或纖芯折射率將發生變化,從而使反射光的波長髮生變化,通過測量物理量變化前後反射光波長的變化,就可以獲得待測物理量的變化情況。如利用磁場誘導的左右旋極化波的折射率變化不同,可實現對磁場的直接測量。

4樓:

fbg(布拉格光纖光柵bai)會隨著

du外部變化(zhi比如應變或溫度)dao而變化,經過專此光纖光柵的反屬射中心波長就會隨之改變,通過光纖光柵解調儀的調製,可以把這種光譜的變化轉化為實際的應變或溫度測量值。詳細資料可以參考smart fibres公司的感測器和解調儀產品

光柵感測器工作原理?(簡答題)

光柵感測器的基本原理是什麼?莫爾條紋是如何形成的

5樓:匿名使用者

光柵感測器的基本原理是,光柵的bragg波長是由lb=2nl決定的。當光纖光柵所處環境的溫度,應力,應變或其它物理量發生變化時,光柵的週期或纖芯折射率將發生變化,從而使反射光的波長髮生變化。

長週期光纖光柵(lpg)感測器原理,長週期光纖光柵(lpg)的週期一般認為有數百微米,它在特定的波長上可把纖芯的光耦合進包層,其公式是li=(n0- niclad)·l 式中,n0—纖芯的折射率,niclad—i階軸對稱包層模的有效折射率。

光柵式感測器指採用光柵疊柵條紋原理測量位移的感測器。光柵是由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件。一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕製成,刻痕為不透光部分,兩刻痕之間的光滑部分可以透光,相當於一狹縫。

莫爾條紋能從,雙色或多色網點之間的干涉,各色網點與絲網網絲之間的干涉,作為附加的因素,由於承印物體本身的特性而發生的干涉。使用莫爾條紋防護系統的目的就在於根據你選定的絲網目數,加網線數,印刷色數和加網角度來**莫爾條紋。

將兩塊柵距相同,黑白寬度相同(a=b=τ/2 )的標尺光柵和指示光柵尺面平行放置,將指示光柵在其自身平面內傾斜一很小的角度,以便使它的刻線與標尺光柵的刻線間保持一很小的夾角θ,這樣在光源的照射下,兩塊光柵尺的刻線相交,就形成了即莫爾條紋,

擴充套件資料

光柵感測器的特點精度高,光柵式感測器在大量程測量長度或直線位移方面僅僅低於鐳射干涉感測器,在圓分度和角位移連續測量方面,光柵式感測器屬於精度最高的,大量程測量兼有高分辨力。

感應同步器和磁柵式感測器也具有大量程測量的特點,但分辨力和精度都不如光柵式感測器,可實現動態測量,易於實現測量及資料處理的自動化,具有較強的抗干擾能力,對環境條件的要求不像鐳射干涉感測器那樣嚴格,但不如感應同步器和磁柵式感測器的適應性強。

光柵主要分兩大類一是bragg光柵也稱為反射或短週期光柵,二是透射光柵也稱為長週期光柵,光纖光柵從結構上可分為週期性結構和非週期性結構,從功能上還可分為濾波型光柵和色散補償型光柵,色散補償型光柵是非週期光柵,又稱為啁啾光柵。

莫爾條紋起放大作用,莫爾條紋的節距w與θ角成反比,θ角越小,則放大倍數越大。這樣雖然光柵柵距很小,但莫爾條紋卻清晰可見,便於測量。

莫爾條紋的移動與柵距的移動成比例,當兩光柵尺移動時,莫爾條紋沿著垂直於光柵移動的方向移動。且當光柵尺移動一個柵距,莫爾條紋正好移動一個節距。若光柵尺移動方向改變,莫爾條紋的移動方向也改變。

這樣莫爾條紋的位移剛好反映了光柵的柵距位移。即光柵尺每移動一個柵距,莫爾條紋的光強也經歷了由亮到暗,再由暗到亮的一個變化週期,這為後面的訊號檢測電路提供了良好的條件。

起均化誤差的作用,莫爾條紋是由許多條刻線共同形成的,例如250線/mm的光柵,10mm長的一條莫爾條紋是由2500條刻線組成的,這樣柵距間的固有相鄰誤差就被平均化了。

參考資料

6樓:感測器之戰鬥朱

莫爾條紋

以透射光柵為例,當指示光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ,並且兩個光柵尺刻面相對平行放置時,在光源的照射下,位於幾乎垂直的柵紋上,形成明暗相間的條紋。這種條紋稱為「莫爾條紋」  。嚴格地說,莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。

莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱為莫爾條紋的寬度,以w表示。

莫爾條紋

w=ω /2* sin(θ /2)=ω /θ 。[1]莫爾條紋具有以下特徵:

(1)莫爾條紋的變化規律

兩片光柵相對移過一個柵距,莫爾條紋移過一個條紋距離。由於光的衍射與干涉作用,莫爾條紋的變化規律近似正(餘)弦函式,變化週期數與光柵相對位移的柵距數同步。

(2)放大作用

在兩光柵柵線夾角較小的情況下,莫爾條紋寬度w和光柵柵距ω、柵線角θ之間有下列關係。式中,θ的單位為rad

7樓:匿名使用者

我們課本就是這樣寫的。。。我親自打出來的,不是複製奧原理:指示光柵與標尺光柵疊放在一起,中間留有適當的微小間隙,並使兩塊光柵的刻線之間保持一很小的夾角口,兩塊光柵的刻線相交,當在諸多相交刻線的垂直方向有光源照射時,光線就從兩塊光柵刻線重和處的縫隙通過,於是就形成了明暗條紋,這些條文成為莫爾條紋。

特性:1.調整夾角即可得到很大的莫爾條紋寬度,起到了放大作用,又提高了測量精度

2.莫爾條紋有位移放大作用

3.莫爾條紋對光柵刻線的誤差起到了平均作用

光纖布拉格光柵感測器的工作原理

8樓:匿名使用者

簡單的說,fbg感測器主要是靠改變光柵的折射率,再通過解調儀把對應的反射光解調出來。當

回fbg感測器測量外界的

答溫度、壓力或應力時,光柵自身的柵距發生變化,從而引起反射波長的變化,解調裝置即通過檢測波長的變化推匯出外界溫度、壓力或應力。其實光纖光柵感測器的重點在光纖光柵解調儀的效能。

9樓:匿名使用者

這個要想說的很清楚的話,需要配備圖來說明!

其實你可以隨便找一本光纖感測的書,上面都又的!這個已經做的很成熟了!

光纖光柵感測器的分類

10樓:陳剛

這些感測器主要包括光纖光柵應變感測器、溫度感測器、加速度感測器、位移感測器、壓力感測器、流量感測器、液位感測器等。 溫度是國際單位制給出的基本物理量之一,是工農業生產和科學實驗中需要經常測量和控制的主要引數,同時也是與人們日常生活密切相關的一個重要物理量。目前,比較常用的電類溫度感測器主要是熱電偶溫度感測器和熱敏電阻溫度感測器。

光纖溫度感測與傳統的感測器相比有很多優點,如靈敏度高,體積小,耐腐蝕,抗電磁輻射,光路可彎曲,便於遙測等。基於光纖光柵技術的溫度感測器,採用波長編碼技術,消除了光源功率波動及系統損耗的影響,適用於長期監測;而且多個光纖光柵組成的溫度感測系統,採用一根光纜,可實現準分散式測量。

溫度也是直接影響光纖光柵波長變化的因素,人們常常直接將裸光纖光柵作為溫度感測器直接應用。同光纖光柵應變感測器一樣,光纖光柵溫度感測器也需要進行封裝,封裝技術的主要作用是保護和增敏,人們希望光纖光柵能夠具有較強的機械強度和較長的壽命,與此同時,還希望能在光纖感測中通過適當的封裝技術提高光纖光柵對溫度的響應靈敏度。普通的光纖光柵其溫度靈敏度只有0.

010 nm/℃左右,這樣對於工作波長在1550nm的光纖光柵來說,測量100℃的溫度範圍波長變化僅為lnm。應用解析度為lpm的解碼儀進行解調可獲得很高的溫度解析度,而如果因為裝置的限制,採用解析度為0. 06nm的光譜分析儀進行測量,其解析度僅為6度,遠遠不能滿足實際測量的需要。

目前常用的封裝方式有基片式、管式和聚合物封裝方式等。 對拉力或壓力的監測也是監測的一部分重要內容,如橋樑結構的拉索的整體索力、高緯度海洋平臺的冰壓力,以及道路的土壤壓力,水壓力等。哈工大歐進萍等人相繼開發出了光纖光柵拉索壓力環和光纖光柵冰壓力感測器,英國海軍研究中心開發了光纖光柵土壤壓力感測器,用以監測公路內部的荷載情況。

並且各國相繼開始光纖光柵油氣井壓力感測器的研究工作。

除以上介紹的光纖光柵感測器外,光纖光柵研究人員和感測器設計人員基於光纖光柵的感測原理,還設計出光纖光柵伸長計,光纖光柵曲率計,光纖光柵溼度計,以及光纖光柵傾角儀,光纖光柵連通管等。此外,人們還通過光纖光柵應變感測器製成用於測量公路運輸情況的運輸計、用於測量公路施工過程中瀝青應變的應變計等。

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