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依托模拟器械的纤维传感器械的预设
点击次数: 发布时间:2018-10-09 10:53:34
零碎的任务原理氢气的光纤检测零碎次要包括探头设计、前端信号缩小电路和LabVIEW的信号处置三大局部,完好的原理框图如所示,该零碎中采用双光路检测,一路是参考光,间接从光源奖励出来的光强,它包括外界环境影响、光纤自身变化的信息;另外一路接纳光是经过检测光路钯膜折射回来的光,它包括了氢气浓度的信息和外界环境、光纤自身变化的信息。光源驱动电路独自隔离,发生特定频率可调的方波调制信号进入光纤。光进入光纤耦合器后分光,一路作为参考光间接回到参考光探测器,另外一路作为信号光经过钯膜反射回来进入信号光探测器。
图氢气传感器检测氢气浓度的信号是缓变的微弱信号,同时信号中参杂有各种噪声(例如1/f噪声、工夫漂移和温度漂移),为了进步信号的噪声比和克制各种噪声的不利影响,有必要对信号停止滤波和缩小处置。复杂的电容隔直可以无效地抑制低频段噪声和漂移。由于检测氢气传感器检测氢气浓度的信号十分微弱,所以将缩小滤波后的信号经过无效值(RMS)的转化,将参考信号的无效值和检测信号的无效值相除,就可以将两路光纤的公共影响要素(比方:光路振动,温漂,光源的不波动等等)消弭,从而检测出氢气的浓度信号。
它的传感器的构造设计如所示。探头是在光纤的端部镀一层稀有金属钯,光源经过光纤注入的光在端面上发生反射和折射,当钯膜置于氢气的环境下,钯膜的折射率和反射率都会发作变化。这种传感器就是来检测钯膜反射回来的光的强弱变化来检测氢气的浓度的,反射率的增加取决于氢气的浓度。钯膜是传感器的关键的局部,它的厚度对反响工夫和灵敏度都有影响,较厚的钯膜的吸氢的量大,因此反响工夫较长,但是灵敏度高;较薄的钯膜吸氢的量小,因此反响工夫较短,但灵敏度降低。所以,针对不同的检测要求和实验环境需要选取不同的钯膜厚度来检测氢气的浓度。在该实验室中,我们采用低温蒸镀20nm的钯膜作为氢气的反响媒介。
零碎的信号缩小电路由于传感器探头检测出氢气浓度变化属于微弱信号,所以要将光电探测器输入的电信号缩小到采集卡可以分辨的水平,缩小信号越接近采集卡的量程采集卡采集的数据就越准确。




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