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金属丝的杨氏模量大小误差分析 金属丝的杨氏模量

误差杨氏金属丝

金属丝的杨氏模量(金属丝杨氏模量的误差分析)
摘要:在各种现代化工程中 ， 测量技术极其重要 ， 而在测量技术中 ， 传感器起着重要的作用 ， 它与测量的精度和准确度密切相关 。在众多种类的传感器中 ， 光纤传感器是反应物体变化最快、最准确的传感器 ， 因此被广泛应用于各种测量仪器中 。本文将对光纤传感器进行研究 ， 阐述其工作原理和工作特点 ， 列举其在一些领域的应用 ， 以供参考 。
关键词:光纤传感器 ， 研究 ， 应用
0前言
随着中国经济的腾飞 ， 中国在科研方面的投入更大 ， 科技水平也在不断提高 ， 随之而来的是中国电气自动化程度的提高 ， 而传感器这种必要的部件 ， 在各种自动化电器中总是不可或缺的 。光纤传感器是最重要和应用最广泛的传感器之一 。光纤传感器的原理是光源发出的光波经过调制器 ， 然后与待测参数相互作用 ， 性质发生变化 ， 成为信号光 ， 然后送入探测器 ， 解调后得到被测参数 。与其他传感器相比 ， 光纤传感器具有耐腐蚀、受介质影响小、抗电磁干扰能力强等优点 。所以光纤传感器在国内很多领域都有应用 。本文将对光纤传感器进行详细的研究 ， 并列举了光纤传感器的一些应用 ， 以供参考 。
1光纤传感器的研究
1.1光纤传感器概述
机械总是朝着越来越精确的方向发展 ， 而在这个过程中 ， 更灵敏、更精确的传感器是必不可少的 。光纤传感器之所以能在众多传感器中脱颖而出 ， 是因为它具有灵敏度高、精度高、适应性强、抗电磁干扰能力强等优点 。由于光纤传感器在反射镜中使用了棱镜 ， 对光的反射能力更强 ， 因此与其他反射式光控传感器相比 ， 具有更高的检测性能和更准确的检测结果 。光纤传感器的电路设计更简单 ， 连接更容易 ， 但稳定性远高于一般的分离式光控传感器 ， 受外界环境影响较小 。此外 ， 光纤传感器设计的巧妙之处在于其采用了卡扣式嵌入式设计 ， 使得光纤传感器的安装过程更加方便快捷 。
1.2光纤传感器的原理
光纤传感器的基本工作原理是将光源发出的光通过光纤送入调制器 ， 使待测参数与进入调制器的光相互作用 ， 导致光的光学性质发生变化 ， 如光强、频率、相位、波长和偏振态等 。此时 ， 光由普通光转换成带有被测物体参数信息的信号光 ， 然后送入解调器 ， 还原光波中包含的被测物体参数 ， 最终完成测量过程 。光纤传感器一般分为两种:一种是功能型光纤传感器 ， 一种是透光型光纤传感器 。功能型光纤传感器的工作原理是利用光本身的敏感或功能特性 ， 将输入的物理量转换成光信号 ， 即光波的相位、强度或频率在环境的影响下发生变化 ， 然后将光响应的信息经过解调转换成可测量的数据 。透光型光纤传感器的工作原理是在光纤的端面或中间安装其他更敏感的元件 ， 使其感知被测物体的变化 ， 而光纤只起到传递光的作用 。
1.3光纤传感器的特点
光纤传感器具有以下特点:光纤传感器灵敏度高 ， 由于光纤传感器采用光波 ， 传播速度快 ， 不易受其他因素干扰 ， 因此能及时准确地反映被测对象的微小变化；光纤传感器的几何形状可以变化 ， 从而可以满足各种位置测量的需要 。比如常规的大型物体的测量 ， 可以随意做成不同的形状 ， 但是用来检测人体内部疾病的部位 ， 就需要更薄的探测器 。光纤传感器具有很强的抗电磁干扰能力 ， 可以在高电压区和强功率辐射区进行测量而不受干扰 。光纤传感器使用的材料是氧化硅 ， 具有耐高温高压、耐腐蚀、抗氧化的特点 ， 因此光纤传感器可以在各种恶劣环境下使用 。因为光可以被调制成富含各种物理量的信号 ， 如声波、磁力、温度等 ， 所以光纤传感器可以用来测量各种物理量 ， 不容易受到限制 。
光纤传感器的应用
2.1光纤传感器在测量金属丝杨氏模量中的应用
金属丝的杨氏模量是衡量金属丝性能的重要依据 ， 因此有必要用更精确的方法来测量金属丝的杨氏模量 。而用光纤传感器测量仪测量杨氏模量 ， 不仅操作简单 ， 而且结果的准确性和可靠性也大大提高 。传统的测量方法是拉伸法 ， 其基本原理是金属丝会受到切码的力 ， 然后金属丝会发生微小的形变 ， 再将微小的形变在镜标尺组的光路转换中放大几倍 ， 最后计算出杨氏模量 。但是 ， 采用光纤传感器的红外测距仪的灵敏度、准确度和精度都有了很大的提高 。红外测距仪可以直接测量3mm以内的微小变形 ， 几乎没有误差 。另一种反射式光纤位移传感器也是测量杨氏模量的仪器 。它采用两根多模光纤 ， 一端合在一起形成光纤探头 ， 另一端分成两束 ， 即光源光纤和接收光纤 。测量时将传感器固定在支架上 ， 然后通过改变杨氏模量仪上导线的位置来改变仪器的电位差 。多次测量后 ， 计算杨氏模量 。

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