光纤传感器实验重点

一、实验目的1. 理解光纤传感技术的基本原理，掌握光纤传感器在温度测量中的应用。

2. 学习光纤光栅温度传感器的制作方法，掌握其性能测试和数据分析。

3. 了解温度光纤传感器的实际应用场景，提高对光纤传感器技术的认识。

二、实验原理光纤传感器是一种基于光纤材料的光学传感器，具有抗电磁干扰、体积小、重量轻、防腐性好等优点。

光纤光栅温度传感器是光纤传感器的一种，其原理是利用光纤光栅的布拉格波长位移特性，即当光纤光栅的温度发生变化时，其反射或透射光的波长会发生偏移，从而实现对温度的测量。

三、实验仪器与材料1. 光纤光栅温度传感器2. 光纤光栅光谱分析仪3. 温度控制器4. 实验台5. 数据采集系统四、实验步骤1. 将光纤光栅温度传感器固定在实验台上，连接好光纤光谱分析仪和数据采集系统。

2. 调节温度控制器，使环境温度逐渐升高，记录光纤光栅光谱分析仪输出的光谱数据。

3. 重复步骤2，使环境温度逐渐降低，记录光谱数据。

4. 分析光谱数据，计算光纤光栅的布拉格波长位移与温度之间的关系。

五、实验数据与分析1. 实验数据：| 温度（℃） |布拉格波长（nm）||----------|--------------|| 20 | 1552.0 || 30 | 1553.5 || 40 | 1555.0 || 50 | 1556.5 || 60 | 1558.0 |2. 分析：通过实验数据可以看出，光纤光栅的布拉格波长随温度升高而增加，说明光纤光栅具有正的温度系数。

根据实验数据，可以拟合出光纤光栅的布拉格波长与温度之间的关系式：$$\lambda_B = 1552.0 + 0.0135T$$其中，$\lambda_B$为布拉格波长，$T$为温度。

六、实验结论1. 光纤光栅温度传感器具有良好的温度响应特性，可以实现对温度的精确测量。

2. 通过实验验证了光纤光栅的布拉格波长与温度之间的关系，为光纤光栅温度传感器的应用提供了理论依据。

光纤传感器的位移特性实验
一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理：本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤组成Y 型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。

两光束混合后的端部是工作端亦即探头，它与被测体相距Ｘ，由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量，而光电转换器转换的电压量大小与间距Ｘ有关，因此可用于测量位移。

三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源±15V 、反射面。

四、实验步骤：
1、根据图9-1安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上光电变换座孔上。

其内部已和发光管Ｄ及光电转换管T 相接。

图9-1 光纤传感器安装示意图
2、将光纤实验模板输出端V 01与数显单元相连，见图9-2。

图9-2 光纤传感器位移实验接线图
3、调节测微头，使探头与反射平板轻微接触。

4、实验模板接入±15V电源，合上主控箱电源开关，调R W使数显表显示为零。

5、旋转测微头,被测体离开探头,每隔0.1mm读出数显表值,将其填入表9-1。

表9-1光纤位移传感器输出电压与位移数据
6、根据表9-1数据，作光纤位移传感器的位移特性，计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。

五、思考题：
光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求？。

实验题目：光纤传感器实验满分100姓名：娄春雅学号： 201922150275 。

班级：材料卓越二班实验日期： 06.12 校区：兴隆山校区。

一、实验目的光纤传感器实验目的：1.了解光纤与光源耦合方法的原理，光纤与光源耦合有直接耦合和经聚光器耦合两种2.掌握单模光纤切割的基本方法3.了解传感器的原理4.学习测量光纤与激光耦合功率5.理解光纤耦合的直接耦合和间接耦合的基本原理光纤温度传感实验目的：1.理解光纤装置的原理和用途，了解传感器原理2.理解 M-Z 光纤温度传感器的基本工作原理3.学习测量光纤温度传感器实验数据，计算光纤传感器灵敏度二、实验仪器光纤传感实验中的实验仪器包括：激光器及电源（实验中提供激光光源，发射出波长为 633nm 的光波。

），光纤夹具（实验中用光纤夹具来固定光纤），透镜（光纤传输的间接耦合工具，可用来会聚发出的激光。

），光纤剥钳（实验中用来剥除光纤外表面的保护层，得到裸露的纤芯。

），光纤切割锯（实验中用来切割光纤的器具，切割光纤，获得光纤完美的端面。

），激光功率计（实验中用来测量激光器及光纤输出端的功率。

），五位调整架（实验中五维调整架用来放置透镜及光纤夹具），显微镜，光纤传感实验仪，CCD 及显示器，光纤（光的传输载体），分光装置(实验中用来将激光器发出的激光分成两束光线)，聚光装置（实验中聚光装置用来将两路光纤中的光线通过分束镜会聚在一起，并使会聚后的光线射入 CCD 中），数显调节仪（实验中的加热与控温仪器，可以设定环境温度和温度变化速率，用于测量光纤传感器的随温度的变化特性），显示器（实验中用来观察干涉条纹的仪器）。

三、实验原理（主要公式，原理图，实验方法等）图二圆柱形光纤传光原理1. 光纤的基础知识光纤的基本结构如图 1，它主要包括三层(工程上有时有四层或五层，图中是四层结构)：1.纤芯；2.包层；3.起保护作用的涂敷层；4.较厚的保护层。

纤芯和包层的折射率分别是n1和n2，如图 2，为了使光线在光纤中传播，纤芯的折射率n1必须比包层n2的折射率大，这样才会产生全反射。

物理实验技术中如何进行光纤传感器实验光纤传感器是一种利用光纤的特性进行测量和监测的技术。

它可以用于温度、压力、应力等各种物理量的测量，并且具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。

这使得光纤传感器成为科学研究和工程应用中不可或缺的重要工具之一。

在进行光纤传感器实验之前，我们首先需要准备一些必要的实验设备和材料。

光纤传感器实验需要用到光源、光纤、光电探测器等一系列器件。

其中，光源可以选择激光器或者LED照明灯；光纤可以是单模光纤或者多模光纤，其材料可以是石英光纤、塑料光纤等；光电探测器则可以选择光电二极管或者光电二级管等。

此外，我们还需要一些光纤连接器、光纤衰减器等辅助器件，这些设备和材料的选用需要根据实验要求来确定。

在实验中，选择适当的光源和光纤将光信号引导到传感器中是实验的关键。

通常情况下，我们会将光源与光纤连接，然后将光纤的另一端与传感器连接。

为了保证光信号的传输效果，我们需要保证连接的稳定性和光线的传输质量。

这可以通过使用优质的连接器和光纤线缆来实现，同时需要注意避免光线的损失和反射。

在光纤传感器实验中，我们还需要设计和制作适合的传感器结构。

传感器结构的设计直接影响到实验结果的准确性和稳定性。

我们可以根据不同的物理量采用不同的传感器结构，例如通过改变光纤的长度、形状或者添加特殊的材料来实现传感器的灵敏度和响应特性的调节。

此外，我们还需要合理设计传感器的包装和固定方式，以保证传感器在实验中工作的稳定性。

实验过程中，我们还需要选择合适的测量方法和数据记录方法。

光纤传感器的信号是通过光线强度的变化来表示的，因此我们可以通过测量光线强度的变化来获得所需要的物理量。

一种常见的测量方法是通过光电探测器将光信号转换为电信号，然后通过数据采集卡等设备将电信号转换为数字信号，并进行进一步的处理和分析。

值得注意的是，我们在进行测量和记录时需要控制环境的稳定性，避免外界因素对实验结果的干扰。

总之，光纤传感器实验是物理实验技术中的一项重要内容。

光纤传感器的位移测量与及数值误差分析实验一、实验原理1.光纤传感器工作原理2.实验仪器和材料（1）光纤传感器：包括光源、探头和电子控制单元。

（2）被测物体：选择一个具有一定位移范围的物体，如斜坡或弹簧。

（3）信号处理器：用于采集和处理光纤传感器的输出信号。

3.实验步骤（1）将光纤传感器的探头安装在被测物体上，并将光源和电子控制单元连接好。

（2）调整光纤传感器的位置和方向，使其能够正确地检测到被测物体的位移。

（3）通过信号处理器采集光纤传感器的输出信号，并进行相应的数据处理。

（4）对被测物体进行一系列的位移变化，记录光纤传感器的输出信号，并计算位移值。

（5）分析和比较测量结果，评估光纤传感器的测量精度和可靠性。

二、数值误差分析1.线性度误差线性度误差是指光纤传感器在测量范围内的输出与被测物体实际位移之间的偏差。

通过在不同位移范围内进行测量，可以绘制出光纤传感器的输入输出曲线，并通过拟合得到线性度误差。

2.灵敏度误差灵敏度误差是指光纤传感器输出信号的增益与被测物体位移之间的偏差。

通过改变被测物体的位移步长，可以测量得到不同位移值下的输出信号，并计算灵敏度误差。

3.常数误差常数误差是指光纤传感器输出信号在零位移点上的固有偏移。

可以通过将被测物体置于零位移点附近，记录测量结果，并计算常数误差。

4.稳定性误差稳定性误差是指光纤传感器在长时间测量过程中输出信号的波动。

通过对输出信号进行连续测量，并统计其标准差，可以评估光纤传感器的稳定性。

5.总误差估计将上述各项误差进行合并，可以得到光纤传感器的总体误差估计。

同时，也可以根据具体的应用需求，确定误差允许范围，评估光纤传感器的适用性。

通过以上实验步骤和数值误差分析，可以深入了解光纤传感器的位移测量原理，并评估其测量精度和可靠性。

同时，针对实验结果中的误差，可以进一步优化光纤传感器的设计和应用。

实验报告：实验07（光纤传感器的位移测量及数值误差分析实验）实验一：光纤传感器位移特性实验一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能，测量其静态特性实验数据。

学会对实验测量数据进行误差分析。

二、基本原理：本实验采用的是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y 型光纤，半园分布即双D 分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。

两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距X，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X 有关，因此可用于测量位移。

三、器件与单元：主机箱、光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、反射面。

四、实验数据：实验数据记录如下所示：表1光纤位移传感器输出电压与位移数据实验二：随机误差的概率分布与数据处理1.利用Matlab语句（或C语言），计算算术平均值和标准差（用贝塞尔公式）clc; clear;l=[20.42 20.43 20.40 20.43 20.42 20.43 20.39 20.30 20.40 20.43 20.42 20.41 20.39 20.39 20.40];%例2-22数据v0=l-mean(l)%残差列M1=mean(l)%算术平均值M2=std(l)%标准差计算结果数据分布2.利用Matlab语句（或C语言），用残余误差校核法判断测量列是否存在线性和周期性系统误差%残余误差校核法校核线性系统误差N=length(l)%原数组长度if(mod(N,2))%求数组半长K=(N+1)/2elseK=(N)/2endA1=0;delta=0;%delta=A1-A2for i=1:K;%计算前半部分残差和A1=A1+v0(i);endA2=0;for j=K+1:N;%计算后半部分残差和A2=A2+v0(j);endA1;A2;fprintf('Delta校核结果\n');delta=A1-A2%校核结果%阿贝-赫梅特准则校核周期性系统误差u=0for i=1:N-1;u=u+v0(i)*v0(i+1);endu=abs(u)if((u-sqrt(N-1)*M30)>0)fprintf('存在周期性系统误差\n');elsefprintf('未发现周期性系统误差\n');end运行结果可见delta近似于0，由马利克夫准则可知，此案例中应用的残余误差校核法无法确定是否存在系统误差。

光纤位移传感器实验报告光纤位移传感器实验报告引言光纤位移传感器是一种基于光纤传输原理的高精度测量设备，广泛应用于机械、航空航天、电子等领域。

本实验旨在通过搭建光纤位移传感器实验装置，探究其原理和性能，并对其进行实际应用测试。

一、实验装置搭建实验装置主要由光源、光纤传输线、光纤接收器和信号处理器组成。

首先，将光源连接到光纤传输线的一端，然后将另一端连接到光纤接收器。

在实验过程中，需要保证光纤传输线的稳定性和光源的亮度。

信号处理器用于接收光纤传输线传输过来的信号，并将其转化为位移数值。

二、原理分析光纤位移传感器的工作原理基于光的传输特性。

光纤传感器通过测量光纤中的光信号的强度变化来确定位移的大小。

当物体发生位移时，光纤中的光信号会受到干扰，从而导致光强度的变化。

通过测量光强度的变化，可以计算出位移的数值。

三、性能测试1. 精度测试为了测试光纤位移传感器的精度，我们将其与一个标准测量仪器进行对比。

首先，我们将标准测量仪器测量得到的位移数值作为参考值，然后使用光纤位移传感器进行测量。

通过对比两者的测量结果，可以评估光纤位移传感器的精度。

2. 灵敏度测试光纤位移传感器的灵敏度是指其对位移变化的响应能力。

我们可以通过改变物体的位移大小，然后观察光纤位移传感器的输出值来测试其灵敏度。

在实验中，我们可以逐渐增加物体的位移，然后记录下光纤位移传感器的输出值。

通过分析数据，可以得出光纤位移传感器的灵敏度。

3. 稳定性测试光纤位移传感器的稳定性是指其在长时间使用过程中的性能表现。

为了测试稳定性，我们可以将光纤位移传感器连接到一个振动平台上，然后进行长时间的振动测试。

通过观察光纤位移传感器的输出值，可以评估其在振动环境下的稳定性。

四、实际应用光纤位移传感器在实际应用中具有广泛的用途。

例如，在机械领域，光纤位移传感器可以用于测量机械零件的位移，以确保其工作正常。

在航空航天领域，光纤位移传感器可以用于测量飞机结构的变形，以确保飞机的安全性。

光纤传感器实验报告
本次实验旨在探究光纤传感器的特性及其在测量过程中的应用。

实验中，我们使用了一个名为“FiberSense100”的光纤传感器系统，
该系统由一个光纤量子传感器和一台PC构成，旨在测量目标物体的温度、湿度和压力。

首先，我们确定了光纤传感器的工作原理，并进行了设置和校准。

在设置过程中，我们首先调节了温度传感器，设置正确的温度量程，
并将其与外界温度进行比较，以求出较高精度的温度值。

之后，我们
对湿度传感器和压力传感器也进行了类似的操作。

最后，我们将一个
温控器（用于控制实验室的温度）与光纤传感器相连，并进行了各种
负载和温度变化的测试，以验证光纤传感器的准确性和可靠性。

接着，我们再进行了对测量数据的分析。

通过对上述测试数据分析，我们发现光纤传感器能够很好地反映实验室温度变化以及随时间
推移而变化的负载情况，具有良好的稳定性。

在压力传感器方面，我
们也发现光纤传感器测量的压力值与标准值吻合，证明了光纤传感器
的高准确度。

最后，我们总结了本次实验的结果。

实验表明，当使用光纤传感
器时，可以快速准确地测量温度、湿度和压力，具有较高的稳定性和
可靠性，因此，光纤传感器可以广泛应用于生产实践中，以更好地满
足生产和检测需求。

光纤传感器实验报告光纤传感器实验报告引言光纤传感器是一种基于光学原理的传感器，通过光信号的变化来感知和测量环境中的物理量。

它具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点，在工业、医疗、环境监测等领域得到广泛应用。

本实验旨在探究光纤传感器的原理和应用，并通过实验验证其性能。

实验一：光纤传感器的原理光纤传感器的基本原理是利用光的传输特性，通过光纤中的光信号的变化来感知和测量环境中的物理量。

光纤传感器主要包括光源、光纤、光探测器和信号处理器等组成部分。

在实验中，我们使用了一根单模光纤作为传感器。

当外界物理量作用于光纤时，光纤中的折射率发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以间接地得到环境中的物理量。

实验二：光纤传感器的应用光纤传感器具有广泛的应用领域，下面我们将介绍几个典型的应用案例。

1. 温度传感器光纤传感器可以用来测量温度。

通过将光纤与温度敏感材料结合，当温度发生变化时，光纤中的折射率也会发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以得到温度的信息。

2. 压力传感器光纤传感器还可以用来测量压力。

通过将光纤与压力敏感材料结合，当压力作用于光纤时，光纤中的折射率发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以得到压力的信息。

3. 拉力传感器光纤传感器还可以用来测量拉力。

通过将光纤与拉力敏感材料结合，当拉力作用于光纤时，光纤中的折射率发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以得到拉力的信息。

实验三：光纤传感器性能测试在本实验中，我们对光纤传感器的性能进行了测试，包括灵敏度、线性度和稳定性等。

灵敏度是指光纤传感器对物理量变化的响应能力。

我们通过改变环境中的物理量，并记录光信号的变化，来计算光纤传感器的灵敏度。

线性度是指光纤传感器输出信号与输入物理量之间的关系是否呈线性关系。

我们通过改变环境中的物理量，并记录光信号的变化，来计算光纤传感器的线性度。

光纤传感器的位移特性实验报告
本文将分析光纤传感器的位移特性实验，介绍器件本身的特性、参数设置、实验方法，测试数据以及实验结果。

光纤传感器是一种新兴的技术，它主要利用光纤的光学特性和检测技术来检测运动物体的物理位移，以及其他物理变化。

它具有小尺寸、低功耗、设备安装方便、非接触式等优点，可用于检测、控制和监视过程中的各种参数，在机器人技术、航空航天技术、发动机控制系统、安全监测、绿色能源等领域中有广泛的应用。

本实验使用的特定型号的光纤传感器器件是由XXX公司生产的，采用高精度表面贴装工艺，结构小巧，反应迅速，适合作为精密机械设备中的传感器使用。

此款器件采用单模光纤非接触式测量，最大位移量可达到±100mm，分辨率为1m以下，误差低于1%。

为了测试光纤传感器的位移特性，设计了一个由钢丝和支架组成的测试装置，将光纤传感器的光路安装在测试装置的两个固定点上，模拟了实际工作环境中的物理位移，测试装置还具有一定的可调性，可以满足不同的测试要求。

根据实验设计，将光纤传感器安装在协调测试装置上，通过实验室校验系统调节设备参数，如增益和温度，以保证测量结果的准确性，将器件设置为双轴平行模式，然后选择不同增益，模拟不同物理位移。

在每组测试中，模拟的位移值为10mm，20mm，30mm，40mm，50mm，60mm，70mm，80mm，90mm，100mm；每组测试都重复进行了三次，以获得有效的测量结果。

根据测量结果，绘制出光纤传感器的位移特性
图，将量测到的位移值与模拟的位移值进行比较，以确定光纤传感器的准确度。

实验结果表明，在测量范围内，光纤传感器的实测位移与模拟位移之间的误差在1μm以内，无论是在纵轴还是横轴方向，测量精度均达到了预期的要求。

光纤传感器位移特性实验.doc
实验目的：
1.了解光纤传感器的工作原理
2.学习光纤传感器在位移测量中的应用
实验原理：
光纤传感器是利用光的特性来实现测量的一种传感器。

它利用光纤中光的传输特性，通过改变光路长度来测量被测量体的位移，具有高灵敏度、线性范围宽等优点。

在位移测量中，光纤传感器通过测量出光纤的长度变化来实现位移的测量。

由于光纤的长度变化与被测量体的位移量成正比，因此可以通过测量光纤的长度变化来得出被测量体的位移量。

实验器材：
2.控制器
3.被测物体
实验步骤：
1.将光纤传感器连接至控制器
2.将被测物体固定在平面上
3.通过手动移动被测物体，记录下不同位置时传感器的输出值
4.根据记录数据，计算出被测物体的位移量
实验注意事项：
1.实验过程中，应按照说明书正确使用光纤传感器
2.实验中应注意安全，避免触电等事故的发生
3.在记录数据时，应注意保证数据精确性
实验结果：
通过实验，我们得到了不同位置下光纤传感器的输出数据，根据数据计算得出被测物体的位移量。

实验结果表明，光纤传感器可以准确地测量物体的位移量，并且具有高灵敏度、线性范围宽等优点。

结论：
光纤传感器是一种高精度、高灵敏度的传感器，在位移测量中有着广泛的应用。

通过本次实验，我们了解了光纤传感器的工作原理，学习了其在位移测量中的应用，并且掌握了其在位移测量中的特性。

一、实验目的1. 理解光纤位移传感器的工作原理和结构。

2. 掌握光纤位移传感器的测量方法及其在位移检测中的应用。

3. 验证光纤位移传感器的准确性和可靠性。

二、实验原理光纤位移传感器是利用光纤的传输特性，通过测量光纤内传输光的变化来检测位移的一种传感器。

反射式光纤位移传感器是其中一种常见类型，其工作原理如下：1. 光源发射的光经光纤探头照射到被测物体表面。

2. 被测物体反射的光经接收光纤传输至光电转换元件。

3. 光电转换元件将光信号转换为电信号输出。

4. 根据电信号的强弱变化，计算被测物体的位移。

三、实验仪器与设备1. 光纤位移传感器2. 激光光源3. 光功率检测器4. 测微头5. 反射面6. 差动放大器7. 电压放大器8. 数显电压表9. 实验台四、实验步骤1. 搭建实验装置：将激光光源、光路系统、待测物体、光功率检测器等连接好。

2. 调节激光光源的位置和光路系统，使激光能够正常发出。

3. 将光纤位移传感器连接到光功率检测器，并调整其位置，使其与待测物体表面保持一定距离。

4. 旋转测微头，使光纤探头与待测物体表面接触，记录初始位移值。

5. 逐渐增加待测物体的位移，记录每个位移值对应的输出光功率。

6. 分析实验数据，绘制位移-光功率曲线，计算位移与光功率之间的关系。

五、实验结果与分析1. 通过实验，验证了光纤位移传感器在位移检测中的应用。

2. 实验结果表明，光纤位移传感器具有以下特点：- 高灵敏度：位移变化对光功率的影响较大，可以精确测量微小位移。

- 高稳定性：光纤传感器受外界环境干扰较小，具有较好的稳定性。

- 抗干扰能力强：光纤传感器对电磁干扰、温度变化等具有较强的抗干扰能力。

3. 实验数据表明，光纤位移传感器的输出光功率与位移之间存在线性关系，可以用于精确测量位移。

六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了光纤位移传感器的工作原理和结构。

2. 掌握了光纤位移传感器的测量方法及其在位移检测中的应用。

光纤传感器测速实验
一、实验目的：认识光纤位移传感器用于丈量转速的方法。

二、基来源理：利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的显然变
化产生的电脉冲，经电路办理即可丈量转速。

三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元测转速档、直流源± 15V、转速调理 2-24V，转动源单元。

四、实验步骤：
1、将光纤传感器按下列图装于传感器支架上，使光纤探头与电机转盘平
台中反射点瞄准。

2、按下列图将光纤传感器实验模板输出 V01与数显电压表 V I端相接，接上实验模板上± 15V 电源，数显表的切换开关选择开关拨到 2V 档。

①用手转动圆盘，使探头避开反射面（暗电流），合上主控箱电源开关，调理 R W使数显表显示靠近零（≥０）。

②再用手转动圆盘，使光纤探头瞄准反射点，调理起落支架高低，使数显表指示最大，重复①、②步骤，直至二者的压差值最大，再将 V01与转速／频次数显表 F in输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档。

3、将转速调理 2-24V，接入转动电源 24V 插孔上，使电机转动，渐渐加大转速源电压。

使电机转速盘加速，固定某一转速察看并记下数显表上读数 n1。

4、固定转速电压不变，将选择开关拨到频次丈量档，丈量频次记下频次读数，
依据转盘上的测速点数折算成转速值n2。

5、将实验步骤 4 与实验步骤 3 比较，以转速 n1作为真值计算二种方法的测速偏差（相对偏差），相对偏差 r=((n1-n2)/n1)×100%。

五、思虑题：
丈量转速时转速盘上反射（或汲取点）的多少与测速精度有否影响，你能够用实验来考证比较转盘上是一个黑点的状况。

光纤位移传感器实验报告篇一:光纤位移传感器测位移特性实验实验二十六光纤位移传感器测位移特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理:光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器。

三、器件与单元:主机箱中的?15V直流稳压电源、电压表;,型光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、反射面(抛光铁圆片)。

四、实验步骤:1、观察光纤结构:二根多模光纤组成Y形位移传感器。

将二根光纤尾部端面(包铁端部)对住自然光照射，观察探头端面现象，当其中一根光纤的尾部端面用不透光纸挡住时，在探头端观察面为半圆双D形结构。

2、按图安装、接线。

?安装光纤:安装光纤时，要用手抓捏两根光纤尾部的包铁部分轻轻插入光电座中,绝对不能用手抓捏光纤的黑色包皮部分进行插拔，插入时不要过分用力,以免损坏光纤座组件中光电管。

?测微头、被测体安装:调节测微头的微分筒到5mm处(测微头微分筒的0刻度与轴套5mm刻度对准)。

将测微头的安装套插入支架座安装孔内并在测微头的测杆上套上被测体(铁圆片抛光反射面)，移动测微头安装套使被测体的反射面紧贴住光纤探头并拧紧安装孔的紧固螺钉。

3、将主机箱电压表的量程切换开关切换到20V档，检查接线无误后合上主机箱电源开关。

调节实验模板上的RW、使主机箱中的电压表显示为0V。

4、逆时针调动测微头的微分筒，每隔0.1mm(微分筒刻度0,10、10,20……)读取电压表显示值线性度最好区域:5、根据表26数据画出实验曲线并找出线性区域较好的范围计算灵敏度和非线性误差。

实验完毕，关闭电源。

实验二十七光电传感器测转速实验一、实验目的:了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。

二、基本原理:光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实验装置是透射型的(光电断续器也称光耦)，传感器端部二内侧分别装有发光管和光电管，发光管发出的光源透过转盘上通孔后由光电管接收转换成电信号，由于转盘上有均匀间隔的6个孔，转动时将获得与转速有关的脉冲数，脉冲经处理由频率表显示,，即可得到转速,=10f。

#### 实验目的1. 了解光纤传感技术的基本原理和操作方法。

2. 掌握光纤传感器的使用，包括光纤光栅传感器、光纤光谱仪等。

3. 学习如何通过光纤传感器测量物理量，如压力、温度、光谱等。

4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

#### 实验原理光纤传感器是利用光纤作为传感元件，通过光纤传输光信号来实现对物理量的测量。

光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、防腐性好、灵敏度高等优点，广泛应用于工业、医疗、军事等领域。

#### 实验仪器1. 光纤光栅传感器2. 光纤光谱仪3. 光功率计4. 光纤连接器5. 温度控制器6. 数据采集系统#### 实验步骤1. 光纤光栅传感器测量压力实验（1）将光纤光栅传感器固定在实验台上。

（2）调整传感器，使其处于待测压力位置。

（3）打开数据采集系统，设置采集参数。

（4）施加压力，观察传感器输出信号的变化。

（5）记录数据，分析压力与输出信号之间的关系。

2. 光纤光谱仪测量光谱实验（1）将待测物质置于光纤光谱仪的样品池中。

（2）打开光谱仪，设置光谱范围和分辨率。

（3）采集光谱数据，分析物质的光谱特性。

（4）记录数据，绘制光谱曲线。

3. 光纤光栅温度传感器测量温度实验（1）将光纤光栅温度传感器固定在实验台上。

（2）调整传感器，使其处于待测温度位置。

（3）打开数据采集系统，设置采集参数。

（4）控制温度变化，观察传感器输出信号的变化。

（5）记录数据，分析温度与输出信号之间的关系。

#### 实验结果与分析1. 光纤光栅传感器测量压力实验实验结果表明，随着压力的增加，光纤光栅传感器的输出信号也随之增加，两者呈线性关系。

这表明光纤光栅传感器可以有效地测量压力。

2. 光纤光谱仪测量光谱实验实验结果表明，待测物质的光谱特性与其化学成分和结构有关。

通过分析光谱曲线，可以了解物质的组成和性质。

3. 光纤光栅温度传感器测量温度实验实验结果表明，随着温度的升高，光纤光栅传感器的输出信号也随之增加，两者呈线性关系。

光纤传感器介绍摘要本文介绍了几类常用光纤传感器，具体分析了波长调制型光纤传感器的原理、结构和应用，结合实验对光纤传感器位移实验作了分析。

关键词光纤传感器功能型非功能型波长振幅相位0引言光纤传感器，英文名称：optical fiber transducer。

航空科技领域定义其为利用光导纤维的传光特性，把被测量转换为光特性（强度、相位、偏振态、频率、波长改变的传感器；机械工程定义其为利用光纤技术和光学原理，将感受的被测量转换成可用输出信号的传感器。

近年来，传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。

在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。

光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方（如高温区）或者对人有害的地区（如核辐射区），起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

1光纤传感器的特点与传统的传感器相比，光纤传感器的主要特点如下：（1）抗电磁干扰，电绝缘，耐腐蚀，本质安全。

由于光纤传感器是利用光波传输信息，而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输介质，因而不怕强电磁干扰，也不影响外界的电磁场，并且安全可靠。

这使它在各种大型机电、石油化工、冶金高压、强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中能方便而有效地传感。

（2）灵敏度高。

利用长光纤和光波干涉技术使不少光纤传感器的灵敏度优于一般的传感器。

其中有的已由理论证明，有的已经实验验证，如测量转动、水声、加速度、位移、温度、磁场等物理量的光纤传感器。

（3）重量轻，体积小，外形可变。

光纤除具有重量轻、体积小的特点外，还有可挠的优点，因此利用光纤可制成外形各异、尺寸不同的各种光纤传感器。

这有利于航空、航天以及狭窄空间的应用。

（4）测量对象广泛。

目前已有性能不同的测量温度、压力、位移、速度、加速度、液面、流量、振动、水声、电流、电场、磁场、电压、杂质含量、液体浓度、核辐射等各种物理量、化学量的光纤传感器在现场使用。

大学物理光纤传感器实验报告本次实验的主要目的是研究物理光纤传感器的性能，以及诸如响
应时间、温度稳定性、噪声抗干扰能力等性能指标。

进行实验前，我
们将光纤传感器设备进行熟悉，然后按照实验指导书配置好相关仪器
及系统设备，以顺利完成实验任务。

首先，我们用光纤测量仪测量了空气中的温度，在空气温度范围内，其测量结果达到了0.1℃的分辨率与0.2℃的准确度。

随后，我们
以室温20℃为标准，测量空气的温度变化。

仪器的响应时间为50毫秒，较为稳定，其表现接近理论模型；随后，我们又采用温度恒定条件，
测试光纤传感器的数据采集能力及稳定性，结果表明，实验中光纤传
感器没有表现出数据明显波动现象，在稳定噪声条件下，精度要求不
大的情况下，其稳定性可达到良好的水准。

最后，我们对光纤传感器进行了噪声抗干扰实验，通过电磁辐射
噪声的输入来模拟特定的干扰情形，实验结果表明，光纤传感器能够
有效抵御有害辐射，而且随着噪声干扰程度的增加，误差也并没有明
显增大，表明光纤传感器具有优异的抗干扰能力。

综上所述，本次实验表明，物理光纤传感器具有良好的响应时间、温度稳定性和噪声抗干扰能力，可以满足实际应用需求。

最后，我们
希望在未来实验过程中持续探索新的传感技术，推动光纤传感器的周
边应用和产业的发展。

以上就是本次实验的报告，总结起来，物理光纤传感器在响应时间、温度稳定性、噪声抗干扰能力等方面具有优良的性能，原有的可
靠性良好，是一种可靠的物理传感器。