Category Archives: Оптические

Оптические датчики и приборы

Магнитострикционные преобразователи

Два основных типа магнитострикционных преобразователей представлены на рисунке. В первом типе устройства магнитострикционным материалом покрыто или голое волокно, или волокно, предварительно покрытое немагнитным полимером, придающим упругость и позволяющим сохранять целостность чувствительному к магнитному полю волокну. В преобразователях второго типа форма элемента из магнитострикционного материала фиксирована и волокно подсоединено к этому элементу. Наиболее распространенные формы элементов … Continue reading

Механические резонансы

Величину нагрузки можно оценить, рассматривая магнитострикцию через эквивалентную силу Fm, действующую на элемент. То есть, где Ет — модуль Юнга элемента. Когда материал, не обладающий магнитострикционными свойствами, такой как волокно, подсоединяется к элементу, сила, обусловленная магнитострикцией, остается той же самой, однако площадь, на которую сила должна действовать, увеличивается на величину, равную площади волокна Л/, с … Continue reading

Уменьшение эффективной длины чувствительного волокна

Из-за этого возникают две проблемы. Во-первых, размещение смежных витков волокна в непосредственной близости увеличивает коэффициент размагничивания благодаря увеличению площади магнитострикционного вещества в сечении, перпендикулярном полю, и в тоже время уменьшению длины элемента в направлении, параллельном полю. Во-вторых, та часть волокна, что расположена в «области разворота», теперь уже не будет ориентирована параллельно полю и, следовательно, не … Continue reading

Магнитное возмущение и электронная обработка сигнала

Демодуляция. Последовательно должна применяться схема для демодуляции выхода интерферометра. В системе демодуляция на основе активного гомодинирования (слежение за фазой). Другие методы демодуляции — это фаз смодулированная несущая и разветвитель 3×3. Магнитное возмущение и электронная обработка сигнала. Возмущающее магнитное поле обеспечивает осциллятор, подсоединенный к соленоиду, содержащему преобразователь, причем осциллятор должен обладать хорошей амплитудной устойчивостью и иметь … Continue reading

Фазочувствительный детектор

Оптическая мощность Р на выходе интерферометра Маха-Цендера как функция разности фаз ф определяется формулой Поскольку коэффициент пропорциональности зависит от Jo для 2а; сдвига фазы, большой сдвиг фазы при 2а; может сильно повлиять на выход интерферометра при ш. Несложно сконструировать преобразователи, для которых ф2Ш » 1 рад даже при умеренных значениях амплитуды возмущающего поля. Например, в … Continue reading

Новый вид частотного уплотнения в интерферометрических системах

Второй подход к частотному мультиплексированию основан на использовании в качестве источника синусоидально частотно-модулированного диодного лазера, чтобы обеспечить на выходе несущую модулированную по фазе. Архитектура матрицы, используемой с такой схемой адресации, на примере матрицы, состоящей из четырех датчиков. Здесь каждый из двух лазеров питает два незначительно асимметричных измерительных интерферометра и четыре выхода датчиков объединяются в двух … Continue reading

Поведение магнитострикционных преобразователей

При этом повышающему преобразованию подвергаются также и низкочастотный шум оптической мощности, и низкочастотные немагнитные возмущения преобразователя, соответствующие боковым полосам частоты возмущения. Остаточный сигнал можно подавить, если тщательно подобрать частоту и амплитуду колебаний возмущающего поля. Шум в магнитострикционных датчиках. В магнитострикционных волоконных магнитометрах присутствует множество источников шума и действует множество его механизмов. На практике при уровнях … Continue reading

Мультиплексирование с разделением по когерентности

Для каждого датчика требуется вибрационное возмущение сигнала, для чего может быть необходимым электрическое подсоединение к датчику. Однако возможно оптическое питание таких датчиков, что обеспечит полностью оптическую систему опроса. Мультиплексирование с разделением по когерентности. Представлены две схемы для мультиплексирования с разделением по когерентности интерферометрических датчиков, основанные на разностной интерферометрии с согласованными траекториями, причем в этих схемах … Continue reading

Шум в магнитострикционных датчиках

Наконец, независимо от того, насколько хорошо работают интерферометр и преобразователь, флуктуации, присущие самой магнитострикции, накладывают теоретически обоснованные ограничения на разрешение датчика. Используя флуктуационно-диссипативную теорему, можно показать, что для чувствительного элемента из металлического стекла при температуре Т, имеющего объем V, модуль Юнга Еш, магнитострикционный параметр Ceff и возбуждаемого полем с амплитудой Л, минимально различимое поле на … Continue reading

Последовательная конфигурация матрицы

Количество перекрестных взаимодействий определяется общим количеством оптических путей через волоконную сеть. Последовательная конфигурация матрицы приводит к наиболее существенным ограничениям из-за перекрестных взаимодействий. В результате анализа становится, очевидно, что, если сумма или разность путей любой комбинации оптических разностей ходов датчиков равна разности хода какой-либо конкретной пары датчик/приемник, перекрестные помехи между определенными датчиками в сети резко возрастут. … Continue reading