| cyqdesign | 2007-04-09 22:12 |
光纖壓力傳感器原理詳解為得到薄膜偏移和所施加的壓力間的線性關(guān)系，傳感器的形狀和材料都經(jīng)嚴(yán)格選擇。其系可表示為： Lcav(P) = L0 + (P-P0S)…………………………(1) 其中P是施加到薄膜外表面上的壓力(單位psi) P0是FP空腔內(nèi)的壓力(單位psi) Lcav是由信號(hào)解調(diào)器所測(cè)得的空腔長度(單位nm) L0是處于零點(diǎn)初始狀態(tài)的空腔長度(單位nm)，通常定義為P =P0 S 是傳感器的靈敏度(單位nm) 壓力傳感器有三種不同的類型：1)量規(guī)型；2）絕對(duì)型和3）差分型。在量規(guī)型傳感器的情況下，P0等于周圍壓力或大氣壓。量規(guī)型傳感器有a)一個(gè)通氣孔，它使空腔處于周圍壓力下或b)一個(gè)密封成大氣壓的空腔；在絕對(duì)型壓力傳感器的情形下，P0 = 0，工廠生產(chǎn)時(shí)其空腔在真空狀態(tài)下密封；而在差分型傳感器的情形下，P0等于任意的壓力。這種類型的傳感器有一個(gè)通氣孔接頭，用于維持空腔內(nèi)給定的壓力。  原理 我們所有傳感器的信號(hào)解調(diào)器都是根據(jù)白光干涉技術(shù)制成的。信號(hào)解調(diào)器(FTI-100i, FTI-10，等)將來自傳感器的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成絕對(duì)FP空腔長度。這個(gè)空腔長度之所以被稱為絕對(duì)是因?yàn)樗_實(shí)對(duì)應(yīng)著測(cè)量這個(gè)光信號(hào)時(shí)的FP干涉儀的物理空腔長度（相對(duì)于空腔長度的相對(duì)測(cè)量ΔL，其時(shí)被確定為任意的初始值）。這個(gè)差別是重要的，因?yàn)樵S多光纖傳感技術(shù)、尤其是那些基于單色光干涉術(shù)（與白光干涉術(shù)相反）的傳感技術(shù)，僅能測(cè)量長度變化ΔL。在要求長期靜態(tài)測(cè)量的所有應(yīng)用中,絕對(duì)測(cè)量是至關(guān)重要的。光信號(hào)以信號(hào)解調(diào)器采樣速度所確定的頻率被轉(zhuǎn)化。在壓力傳感器的情況下，10,000nm 的工作范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化準(zhǔn)確度為±1nm。 一旦測(cè)得空腔長度Lcav，解調(diào)器就會(huì)根據(jù)下面的公式計(jì)算P-P0P-P0 = (Lcav-L0)/S .................(2) | |