近年来,高精度的位移测量精度要求越来越高,为响应这一需求,本文依据待测位移量可由反射光强变化得出的原理设计了一种基于塑料光纤的位移传感器。本文所涉及的光纤位移传感器以静态拉伸式杨氏模量测量实验中钢丝长度的微小变化为待测量进行设计。在整个传感器系统制作完成后,结果显示,在0~3mm的位移范围内,测量输出与实际位移成线性关系且线性度为0.6%,在较大位移区间内实现了具有良好线性度的测量,同时,根据实验结果测得灵敏度为2.13m V/μm,保证了测量的精准度。这种设计方法的使用扩大了塑料光纤的应用领域,同时,优化了传感器的精准度和线性化精度等性能指标。,可将对待测位移的测量转换为反射光强度的测量，这正是设计本文所涉及的反射式光纤位移传感器的理论依据。2反射式光纤位移传感器总体设计2.1传感器探头结构设计本文中的反射式光纤传感探头为了兼顾灵敏度和线性度，采用两束发射光纤一束接收光纤的组合结构，微位移测量技术研究-电动弯管机数控液压弯管机张家港电动弯管机滚圆机其中一束发射光纤以平行于接收光纤的方向放置，另一束发射光纤与接收光纤之间呈一定角度。同时本文由张家港弯管机网站

转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net，考虑到传统的石英光纤模间噪音大，抗电磁干扰能力弱等缺陷，本文采用了芯径粗、电隔离、坚固耐用、成本低的塑料光纤来代替石英光纤。光纤探头结构端面图如图3所示。图3光纤探头结构端面图2.2反射式光纤位移传感器的电路设计反射式塑料光纤位移传感器主要组成部分除了上述的光纤传感探头外，还包括信号处理电路，本文所涉及的被测对象是微位移，通过检测反射光强度的微小变化来间接测量待测位移，因此，本文中的信号处理电路主要针对微弱信号来设计，其电路设计如图4所示。图4反射式光纤位移传感器的电路设计框图该系统主要包括三个部分：光源驱动电路部分，光电检测部分和信号处理部分。驱动电路部分主要完成对LED电路的驱动控制，根据所选择的LED选择合适的驱动方式，保证光源能有稳定的光功率输出，进行适当的温度补偿。光电检测部分主要是进行光电转换，将接收光纤的调制光转换为电信号，转换精度对整个测试系统的精度有重要影响，因此，应为后续信号处理电路提供较干净的信号，尽可能减小噪声对系统的影响。同时,由于被测信号本身十分微弱,常混杂在噪声中,因此必须进行放大滤波等相应的微弱信号处理,将被测信号提取出来。图2反射式光纤位移传感器原理图（下转第39页微位移测量技术研究-电动弯管机数控液压弯管机张家港电动弯管机滚圆机本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net