第7章1 光纖與激光傳感器ppt課件

1、光纖與激光傳感器光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)1、受電磁干擾小、受電磁干擾小2、體積小，重量輕、體積小，重量輕3、可繞曲，靈敏度高，耐腐蝕，高絕、可繞曲，靈敏度高，耐腐蝕，高絕緣強(qiáng)度緣強(qiáng)度4、防爆型好、防爆型好5、集傳感與傳輸一體，能與數(shù)字通信、集傳感與傳輸一體，能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容系統(tǒng)兼容中國電信光纖入戶中國電信光纖入戶一、光纖的結(jié)構(gòu)與原理一、光纖的結(jié)構(gòu)與原理光導(dǎo)纖維簡稱光纖，它是一種特殊光導(dǎo)纖維簡稱光纖，它是一種特殊結(jié)構(gòu)的光學(xué)纖維。光纖由纖芯、包層和結(jié)構(gòu)的光學(xué)纖維。光纖由纖芯、包層和護(hù)層組成。護(hù)層組成。一、光纖的結(jié)構(gòu)與原理一、光纖的結(jié)構(gòu)與原理光在空間沿直線傳播，在光纖中，光在空間沿直線傳

2、播，在光纖中，光的傳輸限制在光纖中，并隨著光纖能光的傳輸限制在光纖中，并隨著光纖能傳送很遠(yuǎn)的距離。光纖的傳輸基于光的傳送很遠(yuǎn)的距離。光纖的傳輸基于光的全反射現(xiàn)象。全反射現(xiàn)象。入射角不大于臨界角時(shí)，光線可以入射角不大于臨界角時(shí)，光線可以在纖芯與包層之間實(shí)現(xiàn)全反射現(xiàn)象，不在纖芯與包層之間實(shí)現(xiàn)全反射現(xiàn)象，不在逸出纖芯。在逸出纖芯。二、光纖傳感器的類型二、光纖傳感器的類型光纖傳感器一般分為兩大類光纖傳感器一般分為兩大類傳感型傳感器傳感型傳感器利用光纖本身的利用光纖本身的某種敏感功能制成的傳感器，一般用于某種敏感功能制成的傳感器，一般用于檢測方面。檢測方面。傳光型傳感器傳光型傳感器僅僅起傳輸光的僅僅起傳

3、輸光的作用。作用。三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用發(fā)光二極管產(chǎn)生多種顏色的光線，通過光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)到東方明珠球體的表面。在計(jì)算機(jī)控制下，可產(chǎn)生動(dòng)態(tài)圖案。三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用光纖液位傳感器 三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用 保護(hù)管內(nèi)保護(hù)管內(nèi)為高溫光纖為高溫光纖低溫光纖低溫光纖光纖溫度傳感器 三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用光纖式光電開關(guān)應(yīng)用標(biāo)志孔標(biāo)志孔電路板標(biāo)志檢測電路板標(biāo)志檢測 當(dāng)光纖發(fā)出當(dāng)光纖發(fā)出的光穿過標(biāo)志孔的光穿過標(biāo)志孔時(shí)，若無反射，時(shí)，若無反射，說明電路板方向說明電路板方向放置正確。放置正確。 光纖光纖

4、耦合器耦合器傳輸光纖傳輸光纖出射光纖出射光纖三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用光纖式光電開關(guān)應(yīng)用 采用遮斷采用遮斷型光纖光電開型光纖光電開關(guān)對關(guān)對IC IC 芯片芯片引腳進(jìn)行檢測引腳進(jìn)行檢測三、光纖傳感器的應(yīng)用三、光纖傳感器的應(yīng)用光纖通訊在國防中的應(yīng)用四、激光傳感器四、激光傳感器激光是激光是20世紀(jì)世紀(jì)60年代出現(xiàn)的最重大年代出現(xiàn)的最重大的科學(xué)技術(shù)成就之一。它發(fā)展迅速，已的科學(xué)技術(shù)成就之一。它發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于國防、消費(fèi)、醫(yī)學(xué)和非電測廣泛應(yīng)用于國防、消費(fèi)、醫(yī)學(xué)和非電測量等各方面。量等各方面。 激光具有激光具有3個(gè)重要特性個(gè)重要特性:高方向性：激光束在幾公里外的擴(kuò)展高方向性：激光束在幾

5、公里外的擴(kuò)展范圍不過幾厘米。范圍不過幾厘米。高單色性：激光的頻率寬度比普通光高單色性：激光的頻率寬度比普通光小小10倍以上。倍以上。高亮度：利用激光束會(huì)聚最高可產(chǎn)生高亮度：利用激光束會(huì)聚最高可產(chǎn)生達(dá)幾百萬度的溫度。達(dá)幾百萬度的溫度。 四、激光傳感器的應(yīng)用四、激光傳感器的應(yīng)用1. 1.激光測長激光測長 : :氦氖氣體激光器，則最大可氦氖氣體激光器，則最大可測幾十千米。一般測量數(shù)米之內(nèi)的長度，測幾十千米。一般測量數(shù)米之內(nèi)的長度，精度可達(dá)精度可達(dá)0.10.1微米。微米。2. 2.激光測距激光測距 : :原理與無線電雷達(dá)相同，將原理與無線電雷達(dá)相同，將激光對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射，測量往返時(shí)間，再激光對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射，測量往返時(shí)間，再乘以光速即得到往返距離。乘以光速即得到往返距離。3. 3.激光測振激光測振 : :基于多普勒原理測量物體的基于多普勒原理測量物體的振動(dòng)速度振動(dòng)速度 。4. 4.激光測速激光測速 : :基于多普勒原理的一種激光基于多普勒原理的一種激光測速方法測速方法, ,用得較多的是激光多普勒流速用得較多的是激光多普勒流速計(jì)計(jì), ,它可以測量風(fēng)洞氣流速度、火箭燃料它可以測量風(fēng)洞氣流速度、火箭燃料流速、飛行