光纤传感器 图像传感器.ppt.ppt

问题思考:数控机床如何判断主轴上有无刀具? 模块七模块七新型传感器的应用新型传感器的应用新型传感器的应用光纤传感器的应用红外传感器的应用图像传感器的应用模块七模块七新型传感器的应用新型传感器的应用学习目标学习目标??熟悉常见的新型传感器熟悉常见的新型传感器??掌握常用的新型传感器的基本工作原理掌握常用的新型传感器的基本工作原理??掌握常用的新型传感器的应用掌握常用的新型传感器的应用课题一课题一光纤传感器光纤传感器一、基础知识一、基础知识光导纤维能够大容量、高效率地传输光信号,实现了以光代电传输信息。它自问世以来,主要应用于通信领域, 由此形成的光纤通信发生革命性的变化。在检测领域中将光导纤维的应用与传统的光电检测技术相结合就产生了一种新传感器-- 光导纤维传感器,简称光纤传感器。一、基础知识一、基础知识 1、光纤的结构所谓光导纤维是一种传输光信息的导光纤维。它由导光的芯体玻璃(简称纤芯)和包层组成,纤芯位于光纤的中心部位,其直径约为 5~100 μm ,包层可用玻璃或塑料制成。包层外面常有塑料或橡胶的外套,它保护纤芯和包层并使光纤具有一定的机械强度。 光纤的基本结构 5~ 100 μm一、基础知识一、基础知识 1、 光在光导纤维中的传输光主要在纤芯中传输,光纤的导光能力主要取决于纤芯和包层的性质,即它们的折射率。纤芯的折射率( n 1) 稍大于包层的折射率( n 2)。典型的数值是 n 1 =~ , n 2 =~ 。 1、光纤的结构由于纤芯和包层构成一个同心圆双层结构。当入射光从纤芯(光密物质)射向包层(光疏物质), 因入射角大于全反射临界角,入射光不再进入包层,全部在内外层的交界面反射,即产生全反射,所以可以保证入射到光纤内的光波集中在纤芯内传输。光纤芯包层涂敷层 n 1n 2n 0φn 1 >n 2 >n 0 2 、光纤传感器与电传感器的区别以电为基础的传统传感器是一种把测量的状态转变为可测的电信号的装置。它的电源、敏感元件、信号接收和处理系统以及信息传输均用金属导线连接,见图(a) 。光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。由光发送器、敏感元件( 光纤或非光纤的) 、光接收器、信号处理系统以及光纤构成, 见图(b) 。光纤信号处理光接收器敏感元件光发送器(b)光纤传感器信号处理电源信号接收敏感元件(a)传统传感器导线