光纤压力传感器压力测量实验
一、实验目的
了解光纤压力传感器的基本原理和特性。
二、实验设备
光纤压力传感器模块、±15V稳压电源
三、实验原理
这里采用的光纤压力传感器的原理和光纤位移传感器的原理是一样的,在光纤位移传感器的探头前加一个膜片构成。其结构如下图所示,光源发出的光经发射光纤传输并投射到膜片的内表面,反射光由接收光纤接收并传会光敏元件。与位移传感器不同的是,这里膜片位移的微小变化是在压力的作用下由膜片产生的挠曲而引起的,当膜片的位移发生变化,则输出信号也发生变化。
图1-1 光纤压力传感器原理结构图
四、实验内容与步骤
1.将光纤压力模块上气室上的导气软管拔出,逆时针旋转气室的活塞旋钮,使气室内的空腔体积最大,插上导气软管。
2.光纤传感器的发射光纤和接收光纤插到光纤压力传感器的发射接收管座内,输出Uo接直流电压表20V档。将±15V直流稳压电源接入光纤压力传感器模块。打开实验台电源。
3.调节电位器Rw1使光纤压力模块的输出Uo为零(调节过程中不要触碰光纤压力传感器或者振动实验模块),顺时针旋转气室的活塞旋钮,逐渐增大气室内的压力,使压力显示表显示为0.1MPa,调节电位器Rw2,使光纤压力模块的输出Uo为5V。
4.逆时针旋转气室的活塞旋钮,逐渐减小气室内的压力,每隔0.005MPa记录一次光纤压力模块的输出Uo。
5.顺时针旋转气室的活塞旋钮,逐渐增大气室内的压力,每隔0.005MPa记录一次光纤压力模块的输出Uo。
表1-1
五、实验报告
1.根据表1-1测得的数据,计算光纤压力传感器的非线性误差和迟滞误差。