Метрологические взаимодействия
Метрологические характеристики
Измерительные приборы (характеристики)
Чистота метрологических измерений
Метрологические преобразователи
Характеристики метрологических измеренийИтак, теперь вы знакомы с несколькими разновидностями датчиков с различными физическими принципами измерений Оптико-электрические и оптические датчики
Пока мы имели дело с датчиками линейно-угловых, всевозможных механических и даже тепловых величин Оптическое излучение как объект измерения
Начнем рассмотрение объекта измерения с любого источника излучения, с помощью которого можно определять величины Дополнительная информация
Высокотемпературные конструкции
Потенциометрические акселерометры
Средства и способы измерений играют очень важную роль в любых отраслях науки и технических дисциплинах
Характеристики оптического излучения
Как первичный, так и вторичный поток распространяются в пространстве в пределах телесных углов от сотых долей до 4-х стерадиана.
Измерительные задачи в метрологии
До сих пор мы вели речь о преобразовании оптической величины в статическом режиме, считая ее неизменной в течение процесса измерений.
Волоконно-оптические датчики с модуляцией фазы оптического излучения
Для упрощения дальнейшего изложения назовем их фазовыми ВОД. Идея применения в ВОД фазовой модуляции, позволяющей регистрировать различные физические возмущения при изменении фазы распространяющегося по волокну излучения, оказалась исключительно плодотворной.
В ВОД с фазовой модуляцией на световодное волокно воздействуют регистрируемые физические возмущения (механические напряжения, акустические колебания и др.), вызывая изменения фазы проходящего по волокну света. Возникающий сдвиг фазы регистрируется интерферометром. Устройство ВОД с фазовой модуляцией значительно сложнее устройства амплитудных ВОД. Фазовые ВОД дороже амплитудных, но чувствительность фазовых ВОД гораздо выше. В таких датчиках для наиболее полного использования их преимуществ следует применять оптическое волокно со значительно более тонким сердечником диаметром около 5 мкм.
При распределении когерентного света по волоконному световоду, имеющему показатель преломления сердечника и длину, фаза может характеризоваться (в радианах) соотношением ф = $п-Ь, где Р - постоянная распространения, равная 2тг/Ло; АО - длина волны света в вакууме, связанная с длиной волны света А в среде с показателем преломления п соотношением п/Хо = 1/А. Изменение значений п или 1 приводит к изменению фазы.
Оптическая частота составляет около 1014 Гц. Поэтому фотоприемники, применяемые в световодной технике, нельзя использовать для непосредственной регистрации результатов фазовой модуляции. Необходимо в устройствах рассматриваемого вида пользоваться специальными преобразователями, чтобы в конечном итоге иметь возможность наиболее точно измерять сдвиг фазы. Иначе говоря, необходимо отображать результаты фазовой модуляции, приводя их к результатам амплитудной модуляции. Эту функцию могут выполнять оптические интерферометры. ВОД с фазовой модуляцией наибольшее применение получили интерферометры четырех видов: Майкельсона, Маха-Цандера, Фабри-Перо и Саньяка. Каждый из них является преобразователем излучения, модулированного по фазе, в регистрируемое фотоприемником излучение, модулированное по амплитуде.