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更新時(shí)間:2022-09-27 點(diǎn)擊次數(shù):1376
光柵傳感器指采用光柵疊柵條紋原理測量位移的傳感器。光柵是在一塊長條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線,刻線密度為10~100線/毫米。由光柵形成的疊柵條紋具有光學(xué)放大作用和誤差平均效應(yīng),因而能提高測量精度。
傳感器由標(biāo)尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)四部分組成。標(biāo)尺光柵相對于指示光柵移動(dòng)時(shí),便形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。這些條紋以光柵的相對運(yùn)動(dòng)速度移動(dòng),并直接照射到光電元件上,在它們的輸出端得到一串電脈沖,通過放大、整形、辨向和計(jì)數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號輸出,直接顯示被測的位移量。
光柵傳感器在電力工業(yè)中的應(yīng)用:
光纖光柵傳感器因不受電磁場干擾和可實(shí)現(xiàn)長距離低損耗傳輸,從而成為電力工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。電線的載重量、變壓器繞線的溫度、大電流等都可利用光纖光柵傳感器測量。
在電力工業(yè)中,電流轉(zhuǎn)換器可把電流變化轉(zhuǎn)化為電壓變化,電壓變化可使壓電陶瓷(PZT)產(chǎn)生形變,而利用貼于PZT上的光纖光柵的波長漂移,很容易得知其形變,進(jìn)而測知電流強(qiáng)度。這是一種較為廉價(jià)的方法,并且不需要復(fù)雜的電隔離。另外,由大雪等對電線施加的過量的壓力可能會引發(fā)危險(xiǎn)事件,因此在線檢測電線壓力非常重要,特別是對于那些不易檢測到的山區(qū)電線。光纖光柵傳感器可測電線的載重量,其原理為把載重量的變化轉(zhuǎn)化為緊貼電線的金屬板所受應(yīng)力的變化,這一應(yīng)力變化即可被粘于金屬板上的光纖光柵傳感器探測到。這是利用光纖光柵傳感器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離惡劣環(huán)境下測量的實(shí)例,在這種情況下,相鄰光柵的間距較大,故不需快速調(diào)制和解調(diào)。