Датчики механических велечин на основе волоконно-оптической технологии

Волоконно-оптический жгут состоит из передающих и принимающих волокон. Свет, вводимый в передающие волокна, отражается диафрагмой. При этом коэффициент связи между передающими и принимающими волокнами изменяется в соответствии с положением диафрагмы, которое, в свою очередь, зависит от давления. На рис. 3.1.1, б показана зависимость ин-тенсивности принимаемого света от размещения приемных и передающих оптических волокон в жгуте и от зазора между торцом жгута и диафрагмой. Датчик давления используется в диапазоне, где зависимость интенсивности света от зазора сравнительно линейна. Опубликованы сведения о датчике давления, в котором используется жгут диаметром 1,8 мм из 100 оптических волокон и диафрагма из нержавеющей стали толщиной 15 мкм. Этим датчи-ком измеряются давления до 2,7×104 Па. Подобные датчики применяются для измерения давления жидких сред, например давления крови.

Конструкцию датчика давления такого типа можно несколько усовер-шенствовать и тем самым повысить точность измерения. На диафрагму нано-сится фотолюминесцентный материал, обеспечивающий излучение опорного света, а измерение производится по методу двух длин волн.

3.2. Датчик давления с жидкокристаллическим зондом

На рис. 3.2.1 приведена схема датчика давления, в котором используется влияние давления на коэффициент рассеяния света жидким кристаллом.

Рис. 3.2.1. Датчик давления с волоконным пробником и жидким кристаллом на его торце

Применяя композиционный жидкий кристалл, состоящий на одну треть из холерестического кристалла и на две трети из нематического, можно из-мерять с хорошей линейной характеристикой давление до 4×104 Па. Недоста-ток таких датчиков сильная зависимость выходного сигнала от температуры, поэтому необходима температурная компенсация.