測(cè)量光纖傳感器在不同的位移時(shí)，其輸出電壓的定性關(guān)系。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)光纖傳感器，了解影響光纖傳感器正常工作的因素。

 

　　1.基本原理

 

　　本試驗(yàn)采用的是導(dǎo)光型多模光纖，它由兩束光纖組成半圓分布的Y型傳感探頭，一束光纖端部與光源相接用來傳遞發(fā)射光，另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接用來傳遞接收光，兩光纖束混合后的端部是工作端亦即探頭，當(dāng)它與被測(cè)體相距X時(shí)，由光源發(fā)出的光通過一束光纖射出后，經(jīng)被測(cè)體反射由另一束光纖接收，通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓，該電壓的大小與間距X有關(guān)，因此可用于測(cè)量位移。

 

　　2.數(shù)據(jù)分析

 

　　通過上述的表格可以找出在X=2.6或者2.7mm時(shí)輸出電壓才達(dá)到最大值為1.618或者1.619V，但當(dāng)繼續(xù)尋找最小值的時(shí)候并沒有找到，輸出電壓隨著位移的增大逐漸減小，但減小的幅度會(huì)漸漸的趨于平衡，在達(dá)到測(cè)微頭最大量程時(shí)還在繼續(xù)的減小，因此并沒有找到最小的記錄。并認(rèn)為X=0mm時(shí)為最小的0。

 

　　通過光纖位移傳感器的位移特性圖可知：其圖形被分為前坡和后坡兩部分，在前坡輸出電壓隨著位移的增大而增大并且達(dá)到最大值，并且前坡的增大的幅度比較大，在后坡輸出電壓隨著位移的增大不再增大而是相應(yīng)的減小，減小的幅度較小，并逐漸的趨于穩(wěn)定。通過圖形可以看出前坡的范圍窄，靈敏度高，線性好，適用于測(cè)小位移和表面粗糙度。后坡的減弱與探頭和被測(cè)表面之間的距離平方成反比。

 

　　前坡靈敏度以及非線性誤差求解：將在最大值之前的值作為前坡的數(shù)據(jù)單獨(dú)拿出來做處理同時(shí)去掉最前和最后的值，同樣用excel的畫圖進(jìn)行斜線的擬合得到如下的擬合直線，并計(jì)算出擬合的直線表達(dá)式。

 

　　3.誤差分析

 

　　本試驗(yàn)的誤差主要來自于光纖傳感器數(shù)顯表電壓讀數(shù)的相對(duì)不準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)中對(duì)平衡點(diǎn)的獲取也會(huì)對(duì)結(jié)果造成一定的影響。