Датчики механических велечин на основе волоконно-оптической технологии

Волоконно-оптический жгут состоит из передающих и принимающих волокон. Свет, вводи¬мый в передающие волокна, отражается диафрагмой. При этом коэффициент связи между передающими и принимающими во¬локнами изменяется в соответствии с положением диафрагмы, которое, в свою очередь, зависит от давления. На рис. 3.1.1, б показана зависимость ин-тенсивности принимаемого света от размещения приемных и передающих оптических волокон в жгуте и от зазора между торцом жгута и диафрагмой. Дат¬чик давления используется в диапазоне, где зависимость ин¬тенсивности света от зазора сравнительно линейна. Опублико¬ваны сведения о датчике давления, в котором используется жгут диаметром 1,8 мм из 100 оптических волокон и диафрагма из нержавею¬щей стали толщиной 15 мкм. Этим датчи-ком измеря¬ются давления до 2,7x104 Па. Подобные дат¬чики применяются для из¬мерения давления жидких сред, например давления крови.
Конструкцию датчика давления такого типа можно несколько усовер-шенство¬вать и тем самым повысить точность измерения. На диафрагму нано-сится фото¬люминесцентный материал, обеспечивающий излучение опорного света, а измере¬ние производится по методу двух длин волн.

3.2. Датчик давления с жидкокристаллическим зондом

На рис. 3.2.1 приведена схема датчика давления, в котором исполь¬зуется влияние давления на коэффициент рассеяния света жид¬ким кристаллом.

Рис. 3.2.1. Датчик давления с волоконным пробником и жидким кристаллом на его торце
Применяя композиционный жидкий кристалл, состоящий на одну треть из холерестического кристалла и на две трети из нематического, можно из-мерять с хорошей линей¬ной характеристикой давление до 4x104 Па. Недоста-ток таких датчиков — сильная зависимость выходного сигнала от темпе¬ратуры, поэтому необходима температурная компенсация.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волоконно-оптические датчики / Т.Окоси и др.: пер. с японского.- М.: Энергоатомиздат, Ленинг. отд., 1991. – 255с.
2. Румянцев К.Е. Волоконно-оптическая сенсорика: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1996. – 108с.
3. Красюк Б.А., Корнеев Г.И. Оптические системы связи и световодные датчики. – М.: Радио и связь, 1985. – 192с.
4. Волоконно-оптические линии связи: Справочник / Л.М. Андрушко, В.А. Вознесенский, В.Б. Каток и др.: Под ред. С.В. Свешникова и Л.М. Андрушко. – Киев: Техника, 1988. – 239с.