光纖傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)(位移傳感器使用過程中的注意事項(xiàng)?)
1.位移傳感器使用過程中的注意事項(xiàng)?
直線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，那么直線位移傳感器在使用時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)呢？首先電子尺是作為分壓器使用，以相對電壓來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(cuò)電子尺的三條線，1#、3#線是電源線，2#是輸出線除1#、3#線電源線可以調(diào)換外，2#線只能是輸出線。上述線一旦接錯(cuò)，將出現(xiàn)線性誤差大，控制精度差，容易顯示跳動(dòng)等現(xiàn)象。如果出現(xiàn)控制非常困難，就應(yīng)該懷疑是接錯(cuò)線。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(dǎo)致顯示數(shù)字跳動(dòng)。在這種情況下，一般可以用萬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(diào)整。 請?zhí)貏e注意：在現(xiàn)場將電子尺的鋁合金支架更換成不銹鋼支架后，同時(shí)應(yīng)將拉桿牽引安裝位升高2 Mm。否則，接地問題解決了，又形成了不對中的問題，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(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致射膠電子尺顯示跳動(dòng)，或熔膠運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致合模電子尺的顯示波動(dòng)。特別是電磁閥 驅(qū)動(dòng)電源于電子尺供電電源在一起時(shí)容易出現(xiàn)上述情況，嚴(yán)重時(shí)可以用萬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(dǎo)致顯示數(shù)字跳動(dòng)，可以認(rèn)為是電子尺本身的早期損壞。電子尺顯示故障的處理簡單。設(shè)備上只要一只數(shù)字式萬用表，一段電線即可，只要綜合分析，判斷問題和解決問題不是困難。
不能有外界的干擾，包括靜電干擾和高頻干擾。因此，設(shè)備的強(qiáng)電線路與電子尺的信號線應(yīng)分開線槽。電子尺應(yīng)使用強(qiáng)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(yīng)小于1Ω電阻）良好接地，信號線應(yīng)使用屏蔽線，且在電箱的一端應(yīng)予將屏蔽線接地或接直流電源負(fù)極。靜電干擾時(shí)，一般萬用表的電壓測量 非常正常，但就是顯示數(shù)字跳動(dòng)；高頻干擾時(shí)其現(xiàn)象也一樣。驗(yàn)證是不是靜電干擾，用一段電源線將電子尺的封蓋螺絲與機(jī)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(jī)器手、變頻節(jié)電器多出現(xiàn)高頻干擾，可以用停止機(jī)器手或變頻節(jié)電器的辦法驗(yàn)證。
供電電壓要穩(wěn)定，工業(yè)電源要求±0.1%的穩(wěn)定性，比如基準(zhǔn)電壓10V，允許有±0.01V的波動(dòng)，否則，會(huì)導(dǎo)致顯示的較大波動(dòng)。如果這時(shí)的顯示波動(dòng)幅度不超過波動(dòng)電壓的波動(dòng)幅度，電子尺就屬于正常。
（轉(zhuǎn)自米銥）
2.采用光纖傳感器測量位移時(shí),造成測量不準(zhǔn)確的因素主要有哪些?如何
在位移測量實(shí)驗(yàn)中，影響測量穩(wěn)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，大類分有光學(xué)原理和電學(xué)原理。
光學(xué)原理常見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(dǎo)致誤差和測量不穩(wěn)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(wěn)定，主要從幾個(gè)方面找原因。
1） 傳感器本身的質(zhì)量和穩(wěn)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(nèi)很多傳感器標(biāo)稱精度都很高了，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)升溫過程，如果環(huán)境溫度也不穩(wěn)定，就會(huì)帶來測量不穩(wěn)定。
解決的辦法是采用受溫度影響較小的標(biāo)準(zhǔn)塊，間隔一定時(shí)間就測量一下標(biāo)準(zhǔn)塊，從而快速補(bǔ)償由環(huán)境溫度帶來的測量誤差 環(huán)境光當(dāng)然也會(huì)影響測量結(jié)果，但是一般激光類位移傳感器允許的環(huán)境光都很強(qiáng)。以德國米銥optoNCDT2300為例，其允許10000Lx的環(huán)境光，相當(dāng)于夏日正午的陽光直射，如果在室內(nèi)用一般沒什么問題。
但是如果裝在焊接機(jī)器人附近測量焊縫，就需要加遮擋物，避免焊接的強(qiáng)光影響測量結(jié)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(yàn)，光纖傳感器及光電傳感器實(shí)驗(yàn)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、無電傳輸?shù)仍S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)： ？ 波長編碼的數(shù)字式傳感，使用可靠性高，壽命長，能進(jìn)行長期安全監(jiān)測。 光纖光柵傳感技術(shù)探測的是光束的波長，是一種波長檢測的數(shù)字式傳感，而波長在光束的傳輸過程中不受光源起伏、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(xiàng)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(yuǎn)距離在線監(jiān)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(yuǎn)距離傳輸，有利于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控。
？ 一根光纖中寫入多個(gè)光柵，易于實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化在線監(jiān)測。 在一根光纖上可制備多個(gè)甚至數(shù)百個(gè)光柵探測點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用、空分復(fù)用，進(jìn)行長距離分布式測量。
？ 響應(yīng)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(jì)九十年代才出現(xiàn)的新型光學(xué)器件。
研究表明，光纖光柵的特征波長――布喇格波長對外界環(huán)境具有高度敏感的特性，而且在相同的環(huán)境下，這個(gè)特征波長還具有高度的一致性，因此用它制作的傳感器也具有響應(yīng)時(shí)間快、靈敏度高和測量精度高的特性。 ？ 結(jié)構(gòu)簡單、易于施工布設(shè)。
光纖光柵體積小、重量輕，纖細(xì)柔軟，容易制作成結(jié)構(gòu)非常簡單的傳感器探頭，便于在現(xiàn)場施工，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(yùn)用的方式，一般的光纖位移傳感器是利用光的多普勒效應(yīng)來監(jiān)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(yùn)動(dòng)的方向比較單一，不要出現(xiàn)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(diào)制器，在調(diào)制器內(nèi)與外界被測參數(shù)的相互作用， 使光的光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等發(fā)生變化，成為被調(diào)制的光信號，再經(jīng)過光纖送入光電器件、經(jīng)解調(diào)器后獲得被測參數(shù)。
整個(gè)過程中，光束經(jīng)由光纖導(dǎo)入，通過調(diào)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(diào)制器的作用。
擴(kuò)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(diào)制的光信號。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時(shí)，其傳光特性，如相位與光強(qiáng)，會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。
因此，如果能測出通過光纖的光相位、光強(qiáng)變化，就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱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(kuò)散為平行波，經(jīng)分光器分為兩路，一為基準(zhǔn)光路，另一為測量光路。外界參數(shù)（溫度、壓力、振動(dòng)等）引起光纖長度的變化和相位的光相位變化，從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋，對它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可測量溫度或壓等。
參考資料來源：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(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型
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(jù)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題：量程的大?。槐粶y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，有線或是非接觸測量；確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。
2、靈敏度的選擇
通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測量變化對應(yīng)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，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠擾信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應(yīng)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(yīng)特性
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。
傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)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(yīng)根據(jù)信號的特點(diǎn)（穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等）響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過大的誤差。
4、線性范圍
傳感器的線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(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，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(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。當(dāng)所要求測量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測量帶來極大的方便。
5、穩(wěn)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為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)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(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在選擇傳感器之前，應(yīng)對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。
傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)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期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長時(shí)間的考驗(yàn)。
6、精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測量系統(tǒng)測量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。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足整個(gè)測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。
如果測量目的是定性分析的，選用重復(fù)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足要求的傳感器。
