光纖傳感器位移特性實(shí)驗(位移傳感器使用過(guò)程中的注意事項?)

1.位移傳感器使用過(guò)程中的注意事項?

直線(xiàn)位移傳感器也叫電子尺實(shí)際上就是一個(gè)滑動(dòng)變阻器，那么直線(xiàn)位移傳感器在使用時(shí)應注意哪些事項呢？首先電子尺是作為分壓器使用，以相對電壓來(lái)顯示所測量位置的實(shí)際位置。因此，就對這個(gè)裝置（電子尺）提出了幾點(diǎn)要求：

不能接錯電子尺的三條線(xiàn)，1#、3#線(xiàn)是電源線(xiàn)，2#是輸出線(xiàn)除1#、3#線(xiàn)電源線(xiàn)可以調換外，2#線(xiàn)只能是輸出線(xiàn)。上述線(xiàn)一旦接錯，將出現線(xiàn)性誤差大，控制精度差，容易顯示跳動(dòng)等現象。如果出現控制非常困難，就應該懷疑是接錯線(xiàn)。安裝對中性要好，角度容許±12°誤差，平行度偏差容許±0.5mm，是指某 一誤差，如果角度誤差和平行度誤差都偏大，就會(huì )導致顯示數字跳動(dòng)。在這種情況下，一般可以用萬(wàn)用表的電壓檔測出電壓的波動(dòng)。一定要作角度和平行度的調整。 請特別注意：在現場(chǎng)將電子尺的鋁合金支架更換成不銹鋼支架后，同時(shí)應將拉桿牽引安裝位升高2 Mm。否則，接地問(wèn)題解決了，又形成了不對中的問(wèn)題，必須同時(shí)解決。 供電電源要有足夠的容量，如果電源容量太小，容易發(fā)生如下情況：合模運動(dòng)會(huì )導致射膠電子尺顯示跳動(dòng)，或熔膠運動(dòng)會(huì )導致合模電子尺的顯示波動(dòng)。特別是電磁閥 驅動(dòng)電源于電子尺供電電源在一起時(shí)容易出現上述情況，嚴重時(shí)可以用萬(wàn)用表的電壓檔測量到電壓的波動(dòng)。如果在排除了靜電干擾、高頻干擾、對中性不好的情況下 仍不能解決問(wèn)題，也可以懷疑是電源的功率偏小。

對于使用時(shí)間很久的電子尺，由于前期產(chǎn)品無(wú)密封，可能有很多雜質(zhì)，并有油、水混合物，影響電刷的接觸電阻，導致顯示數字跳動(dòng)，可以認為是電子尺本身的早期損壞。電子尺顯示故障的處理簡(jiǎn)單。設備上只要一只數字式萬(wàn)用表，一段電線(xiàn)即可，只要綜合分析，判斷問(wèn)題和解決問(wèn)題不是困難。

不能有外界的干擾，包括靜電干擾和高頻干擾。因此，設備的強電線(xiàn)路與電子尺的信號線(xiàn)應分開(kāi)線(xiàn)槽。電子尺應使用強制接地支架，且使電子尺外殼（可測量端蓋螺絲 與支架之間的電阻，應小于1Ω電阻）良好接地，信號線(xiàn)應使用屏蔽線(xiàn)，且在電箱的一端應予將屏蔽線(xiàn)接地或接直流電源負極。靜電干擾時(shí)，一般萬(wàn)用表的電壓測量 非常正常，但就是顯示數字跳動(dòng)；高頻干擾時(shí)其現象也一樣。驗證是不是靜電干擾，用一段電源線(xiàn)將電子尺的封蓋螺絲與機器上某一點(diǎn)金屬短接即可，只要一短接， 靜電干擾立即消除。但高頻干擾就難以用上述辦法消除，而且機器手、變頻節電器多出現高頻干擾，可以用停止機器手或變頻節電器的辦法驗證。

供電電壓要穩定，工業(yè)電源要求±0.1%的穩定性，比如基準電壓10V，允許有±0.01V的波動(dòng)，否則，會(huì )導致顯示的較大波動(dòng)。如果這時(shí)的顯示波動(dòng)幅度不超過(guò)波動(dòng)電壓的波動(dòng)幅度，電子尺就屬于正常。

（轉自米銥）

2.采用光纖傳感器測量位移時(shí),造成測量不準確的因素主要有哪些?如何

在位移測量實(shí)驗中，影響測量穩定性有哪些因素？如何克服環(huán)境光的影響？ 位移傳感器有若干測量原理，大類(lèi)分有光學(xué)原理和電學(xué)原理。

光學(xué)原理常見(jiàn)的有激光三角反射式位移傳感器和激光脈沖時(shí)間差式傳感器。二者測量原理不同，會(huì )導致誤差和測量不穩定的因素也各不相同。

電學(xué)原理主要包括電容，電渦流，電感式位移傳感器。精密位移傳感器測量不穩定，主要從幾個(gè)方面找原因。

1） 傳感器本身的質(zhì)量和穩定性。跟傳感器采用的元器件和制造工藝有很大關(guān)系，目前國內很多傳感器標稱(chēng)精度都很高了，但是裝上去漂移很久，就是這個(gè)原因 2）溫度影響，傳感器上電后本身會(huì )有一個(gè)升溫過(guò)程，如果環(huán)境溫度也不穩定，就會(huì )帶來(lái)測量不穩定。

解決的辦法是采用受溫度影響較小的標準塊，間隔一定時(shí)間就測量一下標準塊，從而快速補償由環(huán)境溫度帶來(lái)的測量誤差 環(huán)境光當然也會(huì )影響測量結果，但是一般激光類(lèi)位移傳感器允許的環(huán)境光都很強。以德國米銥optoNCDT2300為例，其允許10000Lx的環(huán)境光，相當于夏日正午的陽(yáng)光直射，如果在室內用一般沒(méi)什么問(wèn)題。

但是如果裝在焊接機器人附近測量焊縫，就需要加遮擋物，避免焊接的強光影響測量結果。 德國米銥激光位移傳感器optoNCDT系列 光纖傳感器測量位移時(shí)，對被測物體的表面有些什么要求？ RT。

大學(xué)物理實(shí)驗，光纖傳感器及光電傳感器實(shí)驗課后思考題。兵器工業(yè)出版社。

光纖光柵傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 光纖光柵傳感技術(shù)除了具有普通光纖傳感技術(shù)的本質(zhì)防爆、抗腐蝕、抗電磁干擾、對電絕緣、無(wú)電傳輸等許多優(yōu)點(diǎn)外，還有一些明顯優(yōu)于其它光纖傳感技術(shù)的特點(diǎn)： ？ 波長(cháng)編碼的數字式傳感，使用可靠性高，壽命長(cháng)，能進(jìn)行長(cháng)期安全監測。 光纖光柵傳感技術(shù)探測的是光束的波長(cháng)，是一種波長(cháng)檢測的數字式傳感，而波長(cháng)在光束的傳輸過(guò)程中不受光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和探測器老化等因素的影響，另一方面，這項技術(shù)也避免了一般干涉型傳感器中相位測量的不清晰和對固有參考點(diǎn)的需要。

？ 光纖傳輸信號，適合遠距離在線(xiàn)監測和傳輸，易于組網(wǎng)。 采用光纖傳輸攜帶傳感信息的光波，能不失真地遠距離傳輸，有利于遠程網(wǎng)絡(luò )化監控。

？ 一根光纖中寫(xiě)入多個(gè)光柵，易于實(shí)現分布式自動(dòng)化在線(xiàn)監測。 在一根光纖上可制備多個(gè)甚至數百個(gè)光柵探測點(diǎn)，可實(shí)現時(shí)分復用、波分復用、空分復用，進(jìn)行長(cháng)距離分布式測量。

？ 響應時(shí)間快、精度高、靈敏度高、分辨率高。 以光纖制備的光纖光柵是光纖光柵傳感器的核心器件，它是上世紀九十年代才出現的新型光學(xué)器件。

研究表明，光纖光柵的特征波長(cháng)――布喇格波長(cháng)對外界環(huán)境具有高度敏感的特性，而且在相同的環(huán)境下，這個(gè)特征波長(cháng)還具有高度的一致性，因此用它制作的傳感器也具有響應時(shí)間快、靈敏度高和測量精度高的特性。 ？ 結構簡(jiǎn)單、易于施工布設。

光纖光柵體積小、重量輕，纖細柔軟，容易制作成結構非常簡(jiǎn)單的傳感器探頭，便于在現場(chǎng)施工，探頭的成活率高。

3.光纖位移傳感器對被測物體表面有什么要求

要看使用得傳感器的傳感方式和運用的方式，一般的光纖位移傳感器是利用光的多普勒效應來(lái)監控物體的位移，物體對于光的反射面一定要平，可以增加光的反射效率，同時(shí)需要物體的運動(dòng)的方向比較單一，不要出現擺動(dòng)。

光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經(jīng)由光纖送入調制器，在調制器內與外界被測參數的相互作用， 使光的光學(xué)性質(zhì)如光的強度、波長(cháng)、頻率、相位、偏振態(tài)等發(fā)生變化，成為被調制的光信號，再經(jīng)過(guò)光纖送入光電器件、經(jīng)解調器后獲得被測參數。

整個(gè)過(guò)程中，光束經(jīng)由光纖導入，通過(guò)調制器后再射出，其中光纖的作用首先是傳輸光束，其次是起到光調制器的作用。

擴展資料：

物性型光纖傳感器原理，物性型光纖傳感器是利用光纖對環(huán)境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí)，其傳光特性，如相位與光強，會(huì )發(fā)生變化的現象。

因此，如果能測出通過(guò)光纖的光相位、光強變化，就可以知道被測物理量的變化。這類(lèi)傳感器又被稱(chēng)為敏感元件型或功能型光纖傳感器。

激光器的點(diǎn)光源光束擴散為平行波，經(jīng)分光器分為兩路，一為基準光路，另一為測量光路。外界參數（溫度、壓力、振動(dòng)等）引起光纖長(cháng)度的變化和相位的光相位變化，從而產(chǎn)生不同數量的干涉條紋，對它的模向移動(dòng)進(jìn)行計數，就可測量溫度或壓等。

參考資料來(lái)源：搜狗百科--光纖傳感器

4.位移傳感器的選用一般有哪些原則

位移傳感器的選用的一般原則：

1、根據測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類(lèi)型

要進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，需要根據被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大小；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線(xiàn)或是非接觸測量；確定選用何種類(lèi)型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標。

2、靈敏度的選擇

通常，在傳感器的線(xiàn)性范圍內，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時(shí)，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì )被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠(chǎng)擾信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

3、頻率響應特性

傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件，實(shí)際上傳感器的響應總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。

傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機械系統的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。

在動(dòng)態(tài)測量中，應根據信號的特點(diǎn)（穩態(tài)、瞬態(tài)、隨機等）響應特性，以免產(chǎn)生過(guò)大的誤差。

4、線(xiàn)性范圍

傳感器的線(xiàn)形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內，靈敏度保持定值。傳感器的線(xiàn)性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時(shí)，當傳感器的種類(lèi)確定以后首先要看其量程是否滿(mǎn)足要求。

但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對的線(xiàn)性，其線(xiàn)性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內，可將非線(xiàn)性誤差較小的傳感器近似看作線(xiàn)性的，這會(huì )給測量帶來(lái)極大的方便。

5、穩定性

傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱(chēng)為穩定性。影響傳感器長(cháng)期穩定性的因素除傳感器本身結構外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應能力。

在選擇傳感器之前，應對其使用環(huán)境進(jìn)行調查，并根據具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當的措施，減小環(huán)境的影響。

傳感器的穩定性有定量指標，在超過(guò)使用期后，在使用前應重新進(jìn)行標定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。

在某些要求傳感器能長(cháng)期使用而又不能輕易更換或標定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩定性要求更嚴格，要能夠經(jīng)受住長(cháng)時(shí)間的考驗。

6、精度

精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標，它是關(guān)系到整個(gè)測量系統測量精度的一個(gè)重要環(huán)節。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿(mǎn)足整個(gè)測量系統的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿(mǎn)足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。

如果測量目的是定性分析的，選用重復精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級能滿(mǎn)足要求的傳感器。