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。
7 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
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。 8 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。9 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?
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。
7 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
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。 8 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。9 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?