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德國(guó)LENORD+BAUER速度傳感器工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
閱讀:538 發(fā)布時(shí)間:2023-6-13廣聯(lián)為您分享一下德國(guó)LENORD+BAUER速度傳感器的工作原理二十要點(diǎn)如下
1、L+B速度傳感器的原理、分類及應(yīng)用速度傳感器定義:定義:能感受被測(cè)速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。A.從物體運(yùn)動(dòng)的形式運(yùn)動(dòng)的形式來(lái)看,速度的測(cè)量分為線速度測(cè)量和角速度測(cè)量;B.從運(yùn)動(dòng)速度的參考基準(zhǔn)參考基準(zhǔn)來(lái)看分為絕對(duì)速度測(cè)量和相對(duì)速度的測(cè)量;C.從速度的數(shù)值特征數(shù)值特征來(lái)看分為平均速度測(cè)量和瞬時(shí)速度測(cè)量;D.從獲取物體運(yùn)動(dòng)速度的方式速度的方式來(lái)看分為直接速度測(cè)量和間接速度測(cè)量。 線速度的計(jì)量單位通常用m/s;在工程上通常用km/s。(1)速度的測(cè)量方法)速度的測(cè)量方法l時(shí)間、位移計(jì)算方法時(shí)間、位移計(jì)算方法l這種方法是根據(jù)速度的定義測(cè)量速度,即通過(guò)測(cè)量距離和行走該距離的時(shí)間,然后求得平均速度。取得越
2、小,則求得速度越接近運(yùn)動(dòng)體的瞬時(shí)速度。由此原理,可以延伸出多種測(cè)量速度的方法,如:相關(guān)測(cè)速法和空間濾波器測(cè)速法。所謂相關(guān)測(cè)速法所謂相關(guān)測(cè)速法是利用求隨機(jī)過(guò)程互相關(guān)函數(shù)互相關(guān)函數(shù)極值的方法來(lái)測(cè)量速度。設(shè)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程觀察的時(shí)間為T,則它的互相關(guān)函數(shù)為:可以看一下信號(hào)分析相關(guān)書 TxydttxtyTR01當(dāng)被測(cè)運(yùn)動(dòng)以速度運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)體表面總有些可以測(cè)得的痕跡變化或標(biāo)記。在固定的距離上裝兩個(gè)檢測(cè)器,如圖a所示。A和B是用于檢測(cè)痕跡變化的。轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)波形如圖b所示。這兩個(gè)信號(hào)是測(cè)量獲得的物體表面變化的隨機(jī)過(guò)程 在測(cè)量條件基本相同的情況下,這兩個(gè)隨機(jī)信號(hào) 只是在時(shí)間上滯后 。即 tytx, tytx,0
3、t 0ttxty 就是物體上某點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間,測(cè)量 后就可以求得物體運(yùn)動(dòng)速度 ,即 ,計(jì)算 的方法就是利用數(shù)學(xué)上求互相關(guān)函數(shù)極值的方法。在測(cè)量足夠長(zhǎng)的時(shí)間 內(nèi), 互相關(guān)函數(shù)為0t0tv0tLv 0tT tytx, 000011limlimtRdttxttxTdttxtyTRxTTTTxy 它和 相比, 相當(dāng)于把自相關(guān)函數(shù) 延時(shí) 的值。當(dāng) 時(shí), 有極大值,也就是互相關(guān)函數(shù) 有極大值,此時(shí) 就是所求的 值。 xR0tRx xR0t0t0tRx xyR0t將 送到模擬相關(guān)分析儀中,改變滯后時(shí)間,可以得到相互關(guān)函數(shù)隨滯后時(shí)間 變化時(shí)的圖形,求得最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)時(shí)間就是 ,即可求得速度 。在工程上用
4、這種方法可以測(cè)量軋鋼時(shí)板材速度、流體流動(dòng)速度、汽車車速等。 tytx,0tv 所謂空間濾波器測(cè)速法所謂空間濾波器測(cè)速法是利用可選擇一定空間頻率段的空間濾波器件與被測(cè)物體同步運(yùn)動(dòng),然后在單位空間內(nèi)測(cè)量相應(yīng)的時(shí)間頻率,求得運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)速度。 空間濾波器空間濾波器是能夠選擇一定空間頻率段的器件??臻g頻率空間頻率是指單位空間線度內(nèi)物理量周期性變化的次數(shù),它可以用右圖來(lái)表示。在柵格板上刻有透明的相間狹縫,高在空間長(zhǎng)度L內(nèi)有N個(gè)等距狹縫,當(dāng)柵格板移動(dòng)時(shí),光檢測(cè)器件便可感受到光源的明暗變化。明暗變化的空間頻率u=N/L。如果柵格板的移動(dòng)速度為v,移動(dòng)L所需要的時(shí)間為t,則光檢測(cè)器檢測(cè)到的時(shí)間頻率為f=N/t
5、。由于N=u*L,時(shí)間頻率和空間頻率的關(guān)系為vtLf由此可知,速度V可用空間頻率來(lái)描述。右圖為空間濾波器的測(cè)速原理圖。當(dāng)點(diǎn)光源沿著圖中y的方向以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)光源的光通過(guò)光學(xué)透鏡成像在叉指式光電池柵格上,光電池便會(huì)輸出頻率為f的脈沖串。選擇光電池柵格尺寸和形狀能使柵格對(duì)一定空間頻率有選擇性,那么物體運(yùn)動(dòng)的速度就可以換為時(shí)間頻率信號(hào)??臻g濾波器輸出信號(hào)的中心頻率跟速度成正比,因此,通過(guò)測(cè)頻即可測(cè)量速度。但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)使用的光源不是點(diǎn)光源,而是具有任意輝度分布的光源。利用這種方法可以用來(lái)檢測(cè)傳送帶、鋼板、車輛等的運(yùn)動(dòng)速度,也可以用于轉(zhuǎn)動(dòng)物體為背景的角速度測(cè)量,它的檢測(cè)范圍為1.5250 km
6、/h,測(cè)量精度可達(dá)0.5%。2)加速度積分法和位移微分測(cè)量法)加速度積分法和位移微分測(cè)量法 測(cè)量到運(yùn)動(dòng)體的加速度信號(hào) ,并對(duì)時(shí)間t積分,就可得到運(yùn)動(dòng)體的速度;測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的位移信號(hào),并將其對(duì)時(shí)間微分,也可以得到速度,這兩種方法相同。利用該方法典型實(shí)例是振動(dòng)測(cè)量中,利用加速度計(jì)測(cè)量振動(dòng)體的加速度振動(dòng)信號(hào)經(jīng)電路積分獲得振動(dòng)速度;應(yīng)用振幅計(jì)測(cè)量振動(dòng)體位移信號(hào)再進(jìn)行微分得到振動(dòng)的速度。3)利用物理參數(shù)測(cè)量速度)利用物理參數(shù)測(cè)量速度 利用速度大小與某些物理量間的已知關(guān)系間接地測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度。如:電動(dòng)式速度傳感器電動(dòng)式速度傳感器和電磁式速度傳感器電磁式速度傳感器。2電動(dòng)式速度傳感器電動(dòng)式速度傳感器的
7、結(jié)構(gòu)原理如右圖所示,它由軛鐵、磁鐵、線圈及支承彈簧等組成。磁鐵和軛鐵產(chǎn)生一個(gè)均勻磁場(chǎng),線圈安裝在這個(gè)磁場(chǎng)中。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí),在線圈兩端將產(chǎn)生與磁通量 的減少速率成正比的電壓 ,即VdtdV如果傳感器中的線圈沿與磁場(chǎng)垂直方向運(yùn)動(dòng),在線圈中便可產(chǎn)生與線圈速度成正比的感應(yīng)電壓,由此可從輸出電壓中測(cè)得速度。這種傳感器的靈敏度與磁通密度、線圈的匝數(shù)及其展開(kāi)面積的乘積成正比。但線圈的面積越大,蘭寶傳感器的體積也越但線圈的面積越大,傳感器的體積也越大,且會(huì)使其動(dòng)態(tài)特性變壞。大,且會(huì)使其動(dòng)態(tài)特性變壞。當(dāng)接入負(fù)載電阻 時(shí),線圈位移產(chǎn)生的電流會(huì)產(chǎn)生與磁場(chǎng)作用的反作用力,這種
8、反作用力可用在測(cè)量中起阻尼作用。該型傳感器的測(cè)量范圍為 。 LRsm/101024 電磁式速度傳感器電磁式速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理如右圖所示,它由磁鐵和線圈等構(gòu)成。磁鐵和運(yùn)動(dòng)物體相連,線圈處于固定狀態(tài)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,當(dāng)磁鐵從線圈旁邊經(jīng)過(guò)時(shí),線圈便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電勢(shì),如果磁鐵經(jīng)過(guò)的路徑不變,那么這個(gè)感應(yīng)脈沖的電壓峰值與磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度成正比。因此,可以通過(guò)這個(gè)脈沖電壓的峰值來(lái)確定磁鐵的運(yùn)動(dòng)速度。將磁鐵固定在被測(cè)物體上,即可測(cè)得物體的運(yùn)動(dòng)速度。轉(zhuǎn)速測(cè)量數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器:數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器:把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成電脈沖信號(hào)把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成電脈沖信號(hào)最主要頻率法測(cè)轉(zhuǎn)速最主要頻率法測(cè)轉(zhuǎn)速式中,z為旋轉(zhuǎn)
9、體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出的電脈沖信號(hào)數(shù);t為采樣時(shí)間(s)。n = 60 x N/zt電子計(jì)數(shù)器:電子計(jì)數(shù)器:在采樣時(shí)間內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)速傳感器輸在采樣時(shí)間內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)速傳感器輸出的電脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。出的電脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間控制計(jì)數(shù)器閘門。當(dāng)計(jì)數(shù)器的顯示值為N時(shí),被測(cè)量的轉(zhuǎn)速為n,則有轉(zhuǎn)速傳感器 轉(zhuǎn)速傳感器的種類很多,有磁電式、光電式、離心式、霍爾式等轉(zhuǎn)速傳感器。隨著高速鐵路飛速發(fā)展,在時(shí)速超過(guò)350 km/h的高速鐵路線路上,列車的測(cè)速定位問(wèn)題顯得越來(lái)越重要。其中輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器在高速鐵路中應(yīng)用較為廣泛。輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速的基本工作原理:利用車輪的周長(zhǎng)作為“尺子"測(cè)量列車走行距離,根據(jù)所測(cè)距
10、離測(cè)算列車運(yùn)行速度。 其基本公式為:V=Dn/3.6式中,=3.14,D為車輪直徑,n為車輪轉(zhuǎn)速。從上式可知,測(cè)量列車速度就是檢測(cè)列車車輪轉(zhuǎn)速和列車輪徑。脈沖轉(zhuǎn)速傳感器安裝在輪軸上,輪軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,傳感器輸出一定數(shù)目的脈沖,使脈沖頻率與輪軸轉(zhuǎn)速成正比。輸出的脈沖經(jīng)隔離和整形后直接輸入計(jì)算機(jī)CPU進(jìn)行頻率測(cè)量,再經(jīng)換算從而得出車組速度和走行距離。其原理框圖如下圖。脈沖轉(zhuǎn)速傳感器 隔離 整形頻率測(cè)量與計(jì)算脈沖轉(zhuǎn)速傳感器原理框圖車組速度和走行距離2)磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器 當(dāng)安裝在被測(cè)轉(zhuǎn)軸上的齒輪當(dāng)安裝在被測(cè)轉(zhuǎn)軸上的齒輪( (導(dǎo)磁體導(dǎo)磁體) )旋轉(zhuǎn)時(shí),旋轉(zhuǎn)時(shí),其齒依次通過(guò)磁鐵兩磁極間的間隙,使磁其
11、齒依次通過(guò)磁鐵兩磁極間的間隙,使磁路的路的磁阻和磁通磁阻和磁通發(fā)生周期性變化,從而在線圈發(fā)生周期性變化,從而在線圈上上感應(yīng)感應(yīng)出頻率和幅值均與軸轉(zhuǎn)速成此例的交流出頻率和幅值均與軸轉(zhuǎn)速成此例的交流電壓信號(hào)電壓信號(hào)u u0 0。隨著轉(zhuǎn)速下降輸出電壓幅值減小,當(dāng)轉(zhuǎn)速低到一定程度時(shí),電隨著轉(zhuǎn)速下降輸出電壓幅值減小,當(dāng)轉(zhuǎn)速低到一定程度時(shí),電壓幅值將會(huì)減小到無(wú)法檢測(cè)出來(lái)的程度。故這種傳感器不適合壓幅值將會(huì)減小到無(wú)法檢測(cè)出來(lái)的程度。故這種傳感器不適合于低速測(cè)量。于低速測(cè)量。轉(zhuǎn)速傳感器在車輪上的安裝霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在汽車防抱死裝置(霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在汽車防抱死裝置(ABS)中)中的應(yīng)用的應(yīng)用 若汽車在剎車時(shí)車
12、輪被抱死,將產(chǎn)生危險(xiǎn)。用若汽車在剎車時(shí)車輪被抱死,將產(chǎn)生危險(xiǎn)。用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)有助于控制霍爾轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)有助于控制剎車力的大小。剎車力的大小。帶有微帶有微型磁鐵型磁鐵的霍爾的霍爾傳感器傳感器鋼質(zhì)鋼質(zhì)霍爾霍爾光電轉(zhuǎn)速傳感器2312 31(a)(b)光電數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理圖 下圖是光電數(shù)字式轉(zhuǎn)速表的工作原理圖。 圖(a)是在待測(cè)轉(zhuǎn)速軸上固定一帶孔的轉(zhuǎn)速調(diào)置盤,在調(diào)置盤一邊由白熾燈產(chǎn)生恒定光,透過(guò)盤上小孔到達(dá)光敏二極管組成的光電轉(zhuǎn)換器上,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號(hào),經(jīng)過(guò)放大整形電路輸出整齊的脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)速由該脈沖頻率決定。 在待測(cè)轉(zhuǎn)速的軸上固定一個(gè)涂上黑白相間條紋
13、的圓盤,它們具有不同的反射率。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),反光與不反光交替出現(xiàn),光電敏感器件間斷地接收光的反射信號(hào),轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)。3)電渦流位移傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量 若轉(zhuǎn)軸上開(kāi)若轉(zhuǎn)軸上開(kāi)z z 個(gè)槽個(gè)槽( (或齒或齒) ),頻率計(jì)的,頻率計(jì)的讀數(shù)為讀數(shù)為f(單位為(單位為Hz),則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)),則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速速n(單位為(單位為r/min)的計(jì)算公式為)的計(jì)算公式為 60 fnz4)閃光測(cè)轉(zhuǎn)速法)閃光測(cè)轉(zhuǎn)速法利用人眼的視覺(jué)暫留視覺(jué)暫留現(xiàn)象(0.05s0.2s)來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速。視覺(jué)暫留:視覺(jué)暫留:一個(gè)閃光目標(biāo),當(dāng)閃動(dòng)頻率大于10Hz時(shí),人眼看上去就是連續(xù)發(fā)亮的。用一個(gè)頻率連續(xù)可調(diào)的閃光燈照射被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸上的某一固定標(biāo)記(
14、如齒輪的齒,圓盤的輻條或在旋轉(zhuǎn)軸上涂以黑白點(diǎn)),并調(diào)節(jié)閃光頻率f,直到旋轉(zhuǎn)軸上出現(xiàn)一個(gè)單定象為止,即達(dá)到n=f的條件。 若在連續(xù)兩次閃光的時(shí)間間隔內(nèi),旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)整數(shù)倍時(shí),即 nk0f 時(shí),也會(huì)出現(xiàn)單定象。式中的k0為單定象停留的次數(shù)(1、2、3、)。 當(dāng)閃光頻率比被測(cè)轉(zhuǎn)速高二倍、三倍、m倍時(shí),則會(huì)出現(xiàn)二重象、三重象以至于m重象。f= mn閃光測(cè)速法需要注意(1)若已知被測(cè)轉(zhuǎn)速范圍,則將閃光頻率從略大于n的高頻逐漸下降,直到第一次出現(xiàn)不動(dòng)的頻閃像,則n=f;(2)若無(wú)法預(yù)知范圍,則從低頻上調(diào),直至出現(xiàn)多重像; 如,ZLS-C50測(cè)速傳感器是特別定制高精度的一款測(cè)速傳感器,其精度小于0.05%。它
15、是非接觸精密測(cè)量物體運(yùn)行速度的利器。它不僅能測(cè)運(yùn)行速度,還能測(cè)量運(yùn)行物體左右擺動(dòng)量,以及運(yùn)動(dòng)方向和停機(jī)狀態(tài)。它不僅能測(cè)量大物體,也能測(cè)量細(xì)小物體,是目前一款性能非常優(yōu)異的在線測(cè)速度傳感器。有興趣的可以看看傳感器與現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)清華大學(xué)出版社,陶艷紅等編觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的波的個(gè)數(shù),當(dāng)波以速度v通過(guò)接收者時(shí),時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的波的個(gè)數(shù)為Nvt因而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)接收者的波的個(gè)數(shù),即接收的頻率fv。 若波源不動(dòng)時(shí),觀察著朝向波源以速度V2運(yùn)動(dòng),由于相對(duì)速度增大而使單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的波的個(gè)數(shù)增多,即 f2(vv2)(vV2 2)(vf)(1V2v)f, 可見(jiàn)接
16、收的頻率增大了。同理可知,當(dāng)觀察著背離波源運(yùn)動(dòng)時(shí),接受頻率將減小。 若波源移動(dòng),波源朝向觀察者以速度V1運(yùn)動(dòng),由于波長(zhǎng)變短為1V1t,而使得單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)波的個(gè)數(shù)增多,即f1v1fv(vv1),可見(jiàn)接收頻率亦增大,同理可知,當(dāng)波源背離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),接受頻率將減少 。n當(dāng)光源與接受者都不動(dòng),但探測(cè)器探測(cè)從運(yùn)動(dòng)體散射或是反射的光波頻率同樣也是變化的,這種現(xiàn)象叫做光學(xué)多普勒效應(yīng)。光頻率的變化量f0稱之為多普勒頻移。n如圖發(fā)射機(jī)發(fā)射出的電磁波向被測(cè)物體傳輸,以速度v向發(fā)射機(jī)運(yùn)動(dòng)的被測(cè)物體接收到得信號(hào)頻率為 f1= f0 + 式中,f0為發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)頻率;v為被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度;0為發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng),0
17、=c/fo; c為電磁波在真空中的傳播速度。v0發(fā)射機(jī)接收機(jī)發(fā)射器接收機(jī)vv10f1f1f0f2a) 多普勒效應(yīng)產(chǎn)生過(guò)程示意圖b)a)發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào),被測(cè)物體接受并以速度v運(yùn)動(dòng);b)被測(cè)物體反射信號(hào)如同新的發(fā)射機(jī)并以速度v運(yùn)動(dòng),使與發(fā)射機(jī)同地點(diǎn)的接收機(jī)接收 若把f1看成新的發(fā)射機(jī)向與發(fā)射機(jī)同地點(diǎn)的接收機(jī)發(fā)射的信號(hào)頻率,如上圖b所示,則接收機(jī)接收到的信號(hào)頻率為 f2= f 1 + v/1= f0 + v/0 + v/1 由于被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于電磁波的傳播速度,所以0=1,于是有 f2 = f0 + 2v/0由多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的頻率之差稱為多普勒頻率,即 fd=f2f0=2v/0 (式1)式1
18、說(shuō)明,被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度v可以用多普勒頻率來(lái)描述。一般情況下,光學(xué)多普勒效應(yīng)用下圖來(lái)說(shuō)明。圖中,S為光源,V為物體的運(yùn)動(dòng)速度。 P是運(yùn)動(dòng)物體,Q是觀察者所處的位置。 如果物體P的運(yùn)動(dòng)速度為v, P的運(yùn)動(dòng)方向與PS的夾角為,P的運(yùn)動(dòng)方向與PQ的夾角為。則從S射出的頻率f1的光,經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)物體P的散射,觀察者在Q處觀察到的頻率為f2.根據(jù)多普勒原理可得 f 2 = f11 + v ( cos+ cos)/c式中,c為真空中的光束。知道了發(fā)射頻率和接收頻率,從它們之差就可以求得。 多普勒效應(yīng)廣泛應(yīng)用于光學(xué),聲學(xué),雷達(dá),氣象以及核物理學(xué)等領(lǐng)域,大多用于測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)速度,流體流量,流速等。光學(xué)多普勒位移檢
19、測(cè)方法具有很高測(cè)量靈敏度。例如,用He-Ne激光器作光源,運(yùn)動(dòng)速度為1m/s的頻移達(dá)1.6MHz,可測(cè)速度范圍為1ums100m/s。 以多普勒頻移位基本原理,以激光作為光源的光纖多普勒探測(cè)頭式研究流體流動(dòng)的有力手段,其主要優(yōu)點(diǎn)是空間分辨率高,光束不干擾流動(dòng)性,并具有跟蹤快速變化的能力,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在許多特殊場(chǎng)合下,例如在測(cè)量密閉容器中流速度和生物系統(tǒng)中血流速時(shí),不能安裝普通的多普勒裝置,必須采用光纖組成的具有微型探頭的測(cè)量系統(tǒng). 如圖:當(dāng)激光沿著光纖射到運(yùn)動(dòng)物體A上時(shí),被測(cè)物體A反射的光與光纖端面的反射光(起參考作用)一起沿著光纖返回。為了消除從發(fā)射透鏡反射回來(lái)的光,在光電探測(cè)器前面裝
20、一塊偏振片R,使光電探測(cè)器只能檢測(cè)出與原來(lái)光束偏振方向相垂直的偏振光。這樣,頻率不同的信號(hào)光與參考光共同作用在光電探測(cè)器上,產(chǎn)生差拍。形成的光電流經(jīng)頻譜分析出頻率的變化,進(jìn)一步可算出物體的運(yùn)動(dòng)速度。激光多普勒光纖測(cè)速系統(tǒng)示意圖多普勒雷達(dá)的電路原理框圖如圖所示。它由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、混頻器、檢波器、放大器及處理電路等組成。當(dāng)發(fā)射信號(hào)和接收到的回波信號(hào)經(jīng)混頻器混頻后,兩者產(chǎn)生差頻現(xiàn)象,差頻的頻率正好為多普勒頻率。利用多普勒雷達(dá)可以對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行線速度和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量。多普勒雷達(dá)產(chǎn)生的多普勒頻率為:)(cos20HzKvvFd 被測(cè)物體的線速度 電磁波方向與速度方向的夾角; 電磁波的波長(zhǎng); 電磁波方向與被測(cè)物體的速度分量。用多普勒雷達(dá)測(cè)運(yùn)動(dòng)物體線速度的方法,已廣泛應(yīng)用于檢測(cè)車輛的行駛速度。 v0cosv多普勒雷達(dá)檢測(cè)線速度的工作原理圖 目前,全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。