光栅CCD光纤传感器.ppt

差动式膜片反射型光纤压力传感器1．输出光纤2．输入光纤3．输出光纤4．胶5．膜片两束输出光的光强之比A―常数；p―待测量压力输出光强比I2/I1与膜片的反射率、光源强度等因素均无关上一页下一页返回第53页,共64页，2024年2月25日，星期天将上式两边取对数，在满足(Ap)2≤1时，得到表明待测压力与输出光强比的对数呈线性关系。若将I1、I2检出后分别经对数放大后，再通过减法器即可得到线性的输出。采用不同的尺寸、材料的膜片，可获得不同的测量范围。上一页下一页返回第54页,共64页，2024年2月25日，星期天（b）光弹性式光纤压力传感器光弹性效应：晶体在受压后其折射率发生变化，从而呈现双折射现象。1光源2、8起偏器3、91/4波长板4、10光弹性元件5、11检偏器6光纤7自聚焦透镜上一页下一页返回第55页,共64页，2024年2月25日，星期天光弹性式光纤压力传感器2在光弹性元件上加上质量块后，也可用于测量振动、加速度上一页下一页返回第56页,共64页，2024年2月25日，星期天（c）微弯式光纤压力传感基于光纤的微弯效应，即由压力引起变形器产生位移，使光纤弯曲而调制光强度。1聚碳酸酯薄膜2可动变形板3固定变形板4、5光纤微弯式光纤水听器探头上一页返回第57页,共64页，2024年2月25日，星期天光纤光电传感器可以对距离远的被检测物体进行检测，能检测到微小物体，精度高。第58页,共64页，2024年2月25日，星期天*保护管内为高温光纤低温光纤光纤温度传感器第59页,共64页，2024年2月25日，星期天光纤加速度传感器当框架纵向振动时，在惯性力的作用下重物与框架之间产生了相对位移，使光纤的伸缩，从而导致光在L1中传播的光程发生改变（即相位变化），则在探测器上的干频条纹会发生移动，通过测量干涉条纹的移动量、根据重物质量、光纤弹性模量及直径就可以检测框架的加速度。*图7.4.8相位型光纤加速度结构原理图第60页,共64页，2024年2月25日，星期天*光纤式光电开关反射型遮断型反射镜反射型第61页,共64页，2024年2月25日，星期天光纤式光电开关应用标志孔电路板标志检测当光纤发出的光穿过标志孔时，若无反射，说明电路板方向放置正确。光纤耦合器传输光纤出射光纤*第62页,共64页，2024年2月25日，星期天*光纤式光电开关应用采用遮断型光纤光电开关对IC芯片引脚进行检测第63页,共64页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第64页,共64页，2024年2月25日，星期天*面阵CCD外形（续）200万和1600万像素的面阵CCD第21页,共64页，2024年2月25日，星期天*面阵CCD外形（续）第22页,共64页，2024年2月25日，星期天7．4．3图像传感器的应用1．尺寸测量2．用于光学文字识别装置上一页下一页返回第23页,共64页，2024年2月25日，星期天*利用CCD对尺寸检测按原理可分为三种：衍射法、投影法及光学成像法。这三种测量方法分别适合不同的尺寸物体。1.尺寸检测(1)衍射法(2)投影法(3)光学成像法第24页,共64页，2024年2月25日，星期天*7.3.5细丝直径检测系统原理尺度等于或略大于波长量级的微隙、细丝或小孔一般采用衍射方法(1)衍射法L为细丝到CCD的距离，λ为入射激光波长，a为被测细丝的直径，N为两个暗纹之间的像素个数，l为像素间距。第25页,共64页，2024年2月25日，星期天被测对象长度Ll1－视场l2－传感器的长度上一页下一页返回第26页,共64页，2024年2月25日，星期天*投影法适合小尺寸物体或者对物体边缘进行测量的情形，当一束平行光照射到被测物体后再投射到CCD时，物体的阴影也同时投射到CCD上，若光的准直度很好，其阴影的尺寸就代表了待测物体的尺寸。图7.3.6投影法测量的应用(2)投影法第27页,共64页，2024年2月25日，星期天*光学成像法测量物体尺寸的范围非常宽，通过光学系统物体在CCD上成一个放大或缩小的实像，CCD测得像的大小再乘以光学系统的放大倍率便可获得物体的尺寸，这种方法可以实现零件尺寸的在线自动检测。(3)光学成像法图7.3.7基