光纖傳感器設計與應用實驗系統
功能/作用介紹:
光纖傳感器設計與應用實驗系統獨具補償式三光纖傳感探頭,能夠迅速構建出多種實用化光纖傳感裝置,為設計性和創新性的實驗教學提供了完備的技術支持與保證。實用化的光纖探頭設計、先進的補償傳感原理,旨在為學生提供一個開發、設計和創新的實驗平臺。 光纖傳感器設計與應用實驗系統不僅可以培養和檢驗學生應用理論知識、掌握實驗原理、儀器選擇與操作、測量條件確定等方面的能力,也給學生一個寬闊的思考空間和選擇余地,可以發揮各自的思維與想象力,使學生的創新意識和能力受到啟發與鍛煉。
光纖傳感器設計與應用實驗系統設計有設計性實驗教學案例,包括:光纖壓力傳感器設計實驗,光纖溫度傳感器設計實驗和光纖液位傳感實驗。其中,光纖壓力傳感器設計實驗利用彈性敏感元件受壓后產生彈性形變,在彈簧管的自由端固接一反射裝置,將光纖傳感器設計應用實驗系統的三光纖反射探頭固定在壓力表的殼體上。彈簧管受壓力作用時,將發生變形,從而改變反射器與光纖之間的距離,使光纖接收到的光信號受到調制。通過對光信號大小的檢測,便可確定外加壓力的大小。光纖溫度傳感器設計實驗:溫度測量也可利用光纖傳感器設計與應用系統來實現。采用對稱組合式雙金屬片溫度變送裝置。當溫度變化時,雙金屬片的自由移動端帶動反射體作水平方向的移動,調制反射接收光纖的光信號,從而實現了反射式光纖溫度的測量。光纖液位傳感實驗:液位的測量是通過測量液體底部的壓力來實現的,液位高度與液體底部成正比,壓力轉換元件將液體的壓力轉換為反射體的水平位移,從而實現了光信號的調制。
主要技術參數:
電 源 電 壓 : ~220V/50Hz 驅動電流范圍 : 0 ~ 100mA 驅動電流步進 : 0.5 mA 增 益: ×1~×1000A/D 轉換精度(12位): 0.25‰ 非線性度: < 0.5 ‰
主要特征
1、設計與應用實驗平臺:突出體現其開放性、設計性和創新性等特點,旨在為學生提供一個開發、設計和創新的實驗系統。
2、三光纖補償式探頭結構:典型的單發射、雙接收反射式光纖補償型微位移傳感探頭。
性能完備的光電轉換系統:具有多種自身測試功能。
3、嵌入式單片機使系統更具智能化:主機采用單片機作為控制器,可獨立使用,實現了儀器的自動化和智能化。
4、多個傳感器設計范例供選:提供多種應用實例傳感器備選,為使用者展示了多種設計范例。為個性化的案例教學提供了全方位的技術支持。
5、基于Labview全圖形軟件:可直接與微機通信,全圖形界面,具有智能化儀器功能。
設備應用與推廣情況
自1999年以來,我們在光纖理論與技術的教學實踐中,借助于我們先進的科研條件,將我們的科研成果不斷的引入教學中,研究設計、制作新型光纖實驗教學儀器設備十余種。這些教學儀器設備的研制滿足了我校的教學需求,同時也獲得全國本專業技術領域同行的好評,全國相關專業教學院系紛紛選用有關的實驗教學儀器設備,從而又使全國更多的學生獲得訓練,得到培育。受益面覆蓋了全國22個省(直轄市)、自治區,70所高校(參見所附高校名單)。
作品名稱:光纖傳感器設計與應用實驗系統
完成單位:哈爾濱工程大學理學院大學物理實驗示范教學中心