Оптоволоконные системы.

Теоретические и экспериментальные исследования последних десятилетий привели к созданию нового класса приборов – волоконнооптических функциональных устройств. Наиболее широкое распространение волоконная оптика получила в линиях связи и системах передачи информации. Важным преимуществом перед кабелями из проволоки являются меньшие размеры и масса при значительном увеличении объема передаваемой информации и нечувствительности к помехам электрических и магнитных полей. Кроме того, не подвергаются перекрестным помехам. Достоинства – трудность создания ответвления. Оптоволоконные системы находят широкое применение в гибких автоматизированных производствах, в системах управления, в системах измерения и контроля. Основные элементы оптоволоконных оптических систем: источник света, волоконный световод, приемник. в качестве источника чаще используются светодиоды и полупроводниковые лазеры, в качестве приемников – полупроводниковые фотодиоды. Волоконный световод состоит из одно- или многожильных волокон, состоящих из стеклянной или кварцевой сердцевины. Его диаметр от 4 до 100 мкм. Сердцевина окружена стеклянной, кварцевой или полимерной оболочкой. внешний диаметр волокна составляет от 100 до 200 мкм. принцип действия оптических волокон заключается в полном внутреннем отражении светового пучка. Минимальный угол, при котором наблюдается полное внутреннее отражение называется критическим. Показатели преломления сердцевины и оболочки отличаются. при полном внутреннем отражении коэффициент отражения превышает 99,9% (для зеркал с серебристой поверхностью коэффициент составляет 80-90%). Длина волны излучения, используемая в волоконной оптике лежит в пределах от 800 до 1600 нм. Наиболее часто используют диапазон от 850 до 1300 нм. В измерительной технике в настоящее время волоконнооптические системы и датчики используют для измерений акустического давления, температуры, смещения, напряженности магнитного поля, ускорения, частоты вращения. Для рефлектометрического типа наиболее характерным будет измерение аксиального перемещения, формы поверхности, угловое перемещение, линейное перемещение, шероховатость поверхности.

НАРИСОВАТЬ РИСУНКИ ИЗ ЛЕКЦИИ

Резистивные преобразователи

Это преобразователи, которые представляют резисторы переменного напряжения. Широкую группу образуют реостатные преобразователи. Они представляют из себя реостаты, движок которых перемешается под действием измеряемой не электрической величины. Связь перемещения и активного сопротивления является основой преобразования.

Резисторы изготавливают из нихрома, констатана, монганина. В контактных поверхностях используют сплавы платины с иридием. Указанные преобразователи используются при невысоких скоростях, погрешность преобразования зависит от величины сопротивления витка. Для резистивных преобразователей могут использоваться покрытия, которые применяются в переменных резисторах. Нанесение покрытия или изготовления каркаса различной формы позволяют получать различные законы на выходе из преобразователя.