光纖傳感器設(shè)計與應(yīng)用實驗系統(tǒng)

　　功能/作用介紹：

　　光纖傳感器設(shè)計與應(yīng)用實驗系統(tǒng)獨具補償式三光纖傳感探頭，能夠迅速構(gòu)建出多種實用化光纖傳感裝置，為設(shè)計性和創(chuàng)新性的實驗教學(xué)提供了完備的技術(shù)支持與保證。實用化的光纖探頭設(shè)計、先進的補償傳感原理，旨在為學(xué)生提供一個開發(fā)、設(shè)計和創(chuàng)新的實驗平臺。 光纖傳感器設(shè)計與應(yīng)用實驗系統(tǒng)不僅可以培養(yǎng)和檢驗學(xué)生應(yīng)用理論知識、掌握實驗原理、儀器選擇與操作、測量條件確定等方面的能力，也給學(xué)生一個寬闊的思考空間和選擇余地，可以發(fā)揮各自的思維與想象力，使學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力受到啟發(fā)與鍛煉。

　　光纖傳感器設(shè)計與應(yīng)用實驗系統(tǒng)設(shè)計有設(shè)計性實驗教學(xué)案例，包括：光纖壓力傳感器設(shè)計實驗，光纖溫度傳感器設(shè)計實驗和光纖液位傳感實驗。其中，光纖壓力傳感器設(shè)計實驗利用彈性敏感元件受壓后產(chǎn)生彈性形變，在彈簧管的自由端固接一反射裝置，將光纖傳感器設(shè)計應(yīng)用實驗系統(tǒng)的三光纖反射探頭固定在壓力表的殼體上。彈簧管受壓力作用時，將發(fā)生變形，從而改變反射器與光纖之間的距離，使光纖接收到的光信號受到調(diào)制。通過對光信號大小的檢測，便可確定外加壓力的大小。光纖溫度傳感器設(shè)計實驗：溫度測量也可利用光纖傳感器設(shè)計與應(yīng)用系統(tǒng)來實現(xiàn)。采用對稱組合式雙金屬片溫度變送裝置。當(dāng)溫度變化時，雙金屬片的自由移動端帶動反射體作水平方向的移動，調(diào)制反射接收光纖的光信號，從而實現(xiàn)了反射式光纖溫度的測量。光纖液位傳感實驗：液位的測量是通過測量液體底部的壓力來實現(xiàn)的，液位高度與液體底部成正比，壓力轉(zhuǎn)換元件將液體的壓力轉(zhuǎn)換為反射體的水平位移，從而實現(xiàn)了光信號的調(diào)制。

　　主要技術(shù)參數(shù)：

　　電 源 電 壓 ： ~220V/50Hz 驅(qū)動電流范圍 ： 0 ~ 100mA 驅(qū)動電流步進 ： 0.5 mA 增 益： ×1~×1000A/D 轉(zhuǎn)換精度(12位)： 0.25‰ 非線性度： < 0.5 ‰

　　主要特征

　　1、設(shè)計與應(yīng)用實驗平臺：突出體現(xiàn)其開放性、設(shè)計性和創(chuàng)新性等特點，旨在為學(xué)生提供一個開發(fā)、設(shè)計和創(chuàng)新的實驗系統(tǒng)。

　　2、三光纖補償式探頭結(jié)構(gòu)：典型的單發(fā)射、雙接收反射式光纖補償型微位移傳感探頭。

　　性能完備的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：具有多種自身測試功能。

　　3、嵌入式單片機使系統(tǒng)更具智能化：主機采用單片機作為控制器，可獨立使用，實現(xiàn)了儀器的自動化和智能化。

　　4、多個傳感器設(shè)計范例供選：提供多種應(yīng)用實例傳感器備選，為使用者展示了多種設(shè)計范例。為個性化的案例教學(xué)提供了全方位的技術(shù)支持。

　　5、基于Labview全圖形軟件：可直接與微機通信，全圖形界面，具有智能化儀器功能。

　　設(shè)備應(yīng)用與推廣情況

　　自1999年以來，我們在光纖理論與技術(shù)的教學(xué)實踐中，借助于我們先進的科研條件，將我們的科研成果不斷的引入教學(xué)中，研究設(shè)計、制作新型光纖實驗教學(xué)儀器設(shè)備十余種。這些教學(xué)儀器設(shè)備的研制滿足了我校的教學(xué)需求，同時也獲得全國本專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域同行的好評，全國相關(guān)專業(yè)教學(xué)院系紛紛選用有關(guān)的實驗教學(xué)儀器設(shè)備，從而又使全國更多的學(xué)生獲得訓(xùn)練，得到培育。受益面覆蓋了全國22個省(直轄市)、自治區(qū)，70所高校(參見所附高校名單)。

　　作品名稱：光纖傳感器設(shè)計與應(yīng)用實驗系統(tǒng)

　　完成單位：哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院大學(xué)物理實驗示范教學(xué)中心