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光纖式傳感器ppt課件(編輯修改稿)

2026-06-02 04:22 本頁面

　

【文章內容簡介】因此靈敏度高。 3）頻率調制光纖傳感器是一種利用單色光射到被測物體上反射回來的光的頻率發生變化來進行監測的傳感器。有利用運動物體反射光和散射光的多普勒效應的光纖速度、流速、振動、壓力、加速度傳感器；利用物質受強光照射時的喇曼散射構成的測量氣體濃度或監測大氣污染的氣體傳感器等。 4:21 AM 13 圖所示為激光多普勒效應速度傳感器測試系統。該系統主要由激光光源、分光器、光接收器、頻率檢測器及振動物體等部分組成。當光源和反射體或散射體之間存在相對運動時，接收到的聲波頻率與入射聲波頻率存在差別的現象稱為光學多普勒效應，是奧地利學者多普勒于 1842年發現的。當單色光束人射到運動體上某點時，光波在該點被運動體散射，散射光頻率與入射光頻率相比，產生了正比于物體運動速度的頻率偏移，稱為多普勒頻移。 4:21 AM 14 其工作原理為 :由激光光源 (氫氦激光 )發出的光 (頻率為 fi)導入光導纖維，經過分光鏡后，光線通過光纖射向振動物體，由于振動物體 (被測體 )振動，產生散射 (頻率為 fs)，被測物體的運動速度與多普勒頻率之間的關系為式中， fi為入射光頻率，即激光源頻率； fs為散射光頻率； n為發生散射介質的折射率； λ 為入射光在空氣中的波長； ν 為被測物體的運動速度。上式表明，多普勒頻率△ f與被測物體運動速度 ν 成比例變化關系，從頻率分檢器中測得△ f后，即可得到物體的運動速度。頻率調制 4:21 AM 15 多普勒測速儀應用：衛星跟蹤測軌系統多普勒測速儀的工作原理是利用相對運動的物體頻率的變化。電磁波的傳播同樣有多普勒特性。當一個發出固定頻率的波的物體，相對于觀察地點有相對運動時，在觀察地點收到的頻率隨著它們的相對速度而變化。即當物體向著觀察點接近時，波長就變短，頻率就變高；而遠離觀察點時，波長就變長，頻率就變低 ,這樣通過頻率的變化就能計算出衛星的高度、速度和方位。若用此法連續測量，就可得到精確的衛星實際軌道數據。 4:21 AM 16 4）相位調制傳感器其基本原理是利用被測對象對敏感元件的作用，使敏感元件的折射率或傳播常數發生變化，而導致光的相位變化，使兩束單色光所產生的干涉條紋發生變化，通過檢測干涉條紋的變化量來確定光的相位變化量，從而得到被測對象的信息。通常有利用光彈效應的聲、壓力或振動傳感器；利用磁致伸縮效應的電流、磁場傳感器；利用電致伸縮的電場、電壓傳感器以及利用光纖賽格納克（ Sagnac）效應的旋轉角速度傳感器（光纖陀螺）等。這類傳感器的靈敏度很高。但由于須

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