光电检测实验报告.docx

实验三十 光纤位移传感器（半圆分部）的特性实验
一、 实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、 基本原理：本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤组成半圆分布的Y型传感 探头，一束光纤端部与光源相接用来传递发射光，另一束端幅度比较大，在后坡输 出电压随着位移的增大不再增大而是相应的减小，减小的幅度较小，并逐渐的趋于稳定。 通过图形可以看出前坡的范围窄，灵敏度高，线性好，适用于测小位移和表面粗糙度。后 坡的减弱与探头和被测表面之间的距离平方成反比。
将在最大值之前的值作为前坡的数据单独拿出来做处理同时去掉最前和最后的值，同 样用excel的画图进行斜线的拟合得到如下的拟合直线，并显示拟合的直线表达式：
前坡部分的位移特性图如下所示：
通过拟合出来的直线为y=-。计算前坡的灵敏度S： S=A V/A X(A V为输 出电压平均变化量；△ X位移平均变化量),其灵敏度约为拟合直线的斜率：即 S=(v/mm)。计算前坡的非线性误差：6 f1=A Vmax/A yF • SX100%，式中△ Vmax 为 输出电压值与拟合直线的最大电压偏差量：△ yF • S为满量程时电压输出平均值。
X(inrn)
V(v)
*X-12. 934
AV(v)
X(inra)
V(v)
*X-12. 934
Ay(v)
X(inrn)
V(v)
*X-12. 934
Ay(v)

0. 03
-0. 21498
0. 24498
9

2. 26678
-
7
5. 07
4. 74854
0. 32146
2

0. Q9524
0. 05476
2. 51
2. 577
-
8
5. 35
5. 05876
0. 29124
3
0. 32

-
1
2. 89


5. 9
5. 61

0. 24102
4
0. 61
Q. 71568
-
2
3. 28


5. 83
5. 6792
0. 1508
5
0. 79

-0. 2359
3
3. 67


1
6. 03


6
1. 08

-
4
4. 06
3. 81788
0. 24212
2


-
7
1. 42

-
5
4. 39
4. 1281
0. 2619
3
6. 31
6. 60986
-
8
1. 77

-
6
4. 75

0. 31168
4
6. 68

-
通过上表可以知道 A Vmax=, A yF • S=，则 6 前=A Vmax/A yF