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1、目 录摘要1关键词11 引言11.1光纤的选择11.11光纤的选择11.1.2塑料光纤12光纤传光原理23光敏三极管 34.1光纤位移传感器制作 54.2设计中的困难及处理65总结6参考文献7英文翻译7光纤位移传感器廖俊桥重庆三峡学院机械工程学院机械设计制造及其自动化专业2010级 重庆万州 摘要：光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、防爆、结构简单、体积小，重量轻等一系列独特的优点。因此其在微型仪器及装置等领域有极好的应用前景。 本文主要研制了基于光强度调制原理反射式-光纤位移传感特性研究实验装置。首先，根据传感器的基本原理，对传感器性能的各个结构进行了分析，进行了传感器结构的优
2、化设计。其次，设计了两种机械结构并制作了光强信号探测电路。反射式强度调制光纤位移传感器结构简单、造价低廉、设计灵活、能够在恶劣条件下工作，应用广泛，因此在光纤传感器中占有着十分重要的地位。但其输出特性和测量精度与传感器的内在参量(如数值孔径、发射光纤芯径、接收光纤芯径、光纤对间距等)、外在参量(如入射光强、被测面的表面粗糙度及颜色等)有直接关系。关键词：光纤传感 光敏三极管 塑料光纤1引言随着光纤制造技术的迅速发展和光纤材料的深入研究，光纤传感技术也得到了快速发展。光纤传感器可以用来测量多种物理量，还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里，在强电磁干扰和高电压的环境里，光纤传感
3、器都显示出了独特的能力。它良好的性能和高强的稳定性已经注定他必然优于传统测量仪器，在高新科技发展的现代有更加广阔的应用。1.1光导纤维 光导纤维简称光纤，它是利用全反射原理使光沿着弯曲路径传播的光学元件。1.11光纤的构造及传光原理光纤由内芯和外芯两层组成，其中纤芯直径约375可由玻璃、石英、塑料等材料在高温下拉制而成。如图1-9所示，当光在芯线中传播时，由于包层的折射率比内芯折射率小，所以光从芯线射向包层的过程中会发生全反射，光线就可以从光纤的一端传至另一端。图1-9：光纤导光1.21光纤的应用光纤弯曲了也能传光，所以，光导纤维为光学窥视(传光、传像)和光通信的实现创造了良好的条件。 光纤主
4、要应用于通信，把要传递的信号调制成光信号沿光纤传递出去，在接收端再把光信号解调就得到了原信号。 光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，它具有容量大，能耗低，灵敏度高，抗干扰，保密性能好等优点。光纤柔软，体积小，重量轻，使用寿命长。一条细如发丝的光纤，可替代25万条标准的铜质电缆线，一条光缆可以同时传送一万余路电话、上千套电视节目。光纤通信是建立综合业务数字网(ISDN)不可缺少的技术手段。它不仅可以在陆地上使用，而且被广泛用于海洋。目前，跨越大西洋、北太平洋的海底光缆已投入使用，这些越洋光缆几乎可以把整个地球环绕起来。 我国的光纤通信事业发展十分迅速，国内各大城市及西南、西北等边远地区都已敷设
5、了光纤通信线路，国内巨大的光纤通信网络已初步形成。总长4万km、由全球92个国际公司投资的全世界最长、最大的国际通信光纤海缆“法新欧亚三号”，已于2000年投入使用。我国参与了这条海缆的投资并在上海和汕头设有登陆点。 目前，光纤通信已实现全世界计算机联网，今天的电子邮件(Email)通过国际互联网(Internet)已经把世界各地联结起来。随着网络的普及和发展，光纤通信已进入人们的工作、生活，并将为未来的社会生活带来巨大的变化。 光纤不仅在通信技术方面取得显著成就，在传送电能方面也具有独特的优点，如果能实现利用光纤传输电能，将能大大降低电网的造价，不仅安全可靠，而且能节约有色金属，延长电网使用
6、周期。1.2光纤的传输优点特性1.21频带宽频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大。在VHF频段，载波频率为485MHz300Mhz。带宽约250MHz，只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达GHz，比VHF频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗，使频带宽度受到影响，但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫，好的单模光纤可达10GHz以上)，采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。 1.2
7、2损耗低在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1.31um的光，每公里损耗在035dB以下若传输1.55um的光，每公里损耗更小，可达02dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。 1.23重量轻因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um10um，外径也只有125um，加上防水层、加强筋
8、、护套等，用448根光纤组成的光缆直径还不到13mm，比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。 1.24抗干扰能力强因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。 1.25保真度高因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号。实际测试表明，好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C/CTB在70dB以上，交调指标
9、cM也在60dB以上，远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。 1.26工作性能可靠我们知道，一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多，发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器)，可靠性自然也就高，加上光纤设备的寿命都很长，无故障工作时间达50万75万小时，其中寿命最短的是光发射机中的激光器，最低寿命也在10万小时以上。故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。 1.27成本不断下降目前，有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law）。该定律指出，光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。光通
10、信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。 结构原理 光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.10.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，全部反射。1.3塑料光纤介
11、绍塑料光纤POF之所以能传光是因为光纤具有芯皮结构，光在POF中传输是按全反射原理进行的，光在SI POF中的传输方式为全反射式锯齿型，光在GI POF中的传输方式为正弦曲线型；子午线就是光线的传播路径始终经过光纤轴并在同一平面内，选用子午线进行了参数计算，这些参数计算包括最大入射角或发射光角度、数值孔径、子午线在阶跃型光纤中的几何行程及反射次数；侧面发光POF和荧光POF也是按全反射原理进行传光的，对于单芯侧面发光POF多是由非固有损耗导致侧面发光，而对于多芯侧面发光POF则是由弯曲损耗产生侧面发光的。荧光POF经过特定波长光激发后发出特定波长的光，而且激发光不仅可从端面入射，而且可从侧面入
12、射。1.31塑料光纤塑料光纤是光纤领域中非常重要的一类，克服塑料光纤在各光波段大的固有吸收损耗后，可以构成柔软、易弯曲、大芯径、低损耗和低成本的各种光纤，在信息和能最的传输中发挥新的重要作用。于石英光纤相比，塑料光纤是近20多年來在聚合物科学领域中具有理论研究意义和应用前景的信息产业用材料之一，具有以下特点： 直径大，大的纤芯使其连接变得简便，易对准，从而可以使用廉价的注塑连接器，安裝成本很低；数值孔径（NA）大，于光源和接收器件的耦合效率高； 材料便宜，制造成本低，用途广。特别说明石英（玻璃）光纤具它有一個致命的弱点就是強度低，抗绕曲性能差，而且抗辐射性能也不好。我们的传感器设计正是由于这个
13、原因，选择的塑料光纤作为导光光纤。1.32塑料光纤的发展这是将纤芯和包层都用塑料（聚合物）作成的光纤。早期产品主要用于装饰和导光照明及近距离光键路的光通信中。原料主要是有机玻璃（PMMA）、聚苯乙稀（PS）和聚碳酸酯（PC）。损耗受到塑料固有的CH结合结构制约，一般每km可达几十dB。为了降低损耗正在开发应用氟索系列塑料。由于塑料光纤（Plastic Optical fiber）的纤芯直径为1000m，比单模石英光纤大100倍，接续简单，而且易于弯曲施工容易。近年来，加上宽带化的进度，作为渐变型（GI）折射率的多模塑料光纤的发展受到了社会的重视。最近，在汽车内部LAN中应用较快，未来在家庭LA
14、N中也可能得到应用。1.33塑料光纤的优点塑料光纤质轻、柔软，更耐破坏（振动和弯曲）。塑料光纤有着优异的拉伸强度、耐用性和占用空间小的特点。这些优点使得塑料光纤在汽车中成功应用尤为重要。一个典型的豪华车内部至少由几公里的铜线和铜缆，重量和成本大为增加。飞机、火车和其他所有交通工具莫不如此。 由于塑料光纤的大直径和数值孔径，光传导能力大。塑料光纤比铜类传输介质（双绞线和同轴电缆）有着高得多的带宽能力。传输的频率越高，运用塑料光纤的成本就越低。 塑料光纤的切割、布线、粘结、抛光和其他加工容易。由于有较大直径， 塑料光纤安装和与器件、光源、探测器等的连接变得容易和低成本，非专业人士也能胜任这些操作。
15、准备塑料光纤的连接最多不超过1分钟，也不需要特别的工具。即使是最简单的剪刀也可以用来切割塑料光纤。塑料光纤收发模块使用650nm波长的红光，非常安全，使用者可见也容易判断光纤的连接是否成功。另外，塑料光纤的连接对端面藏留的灰尘和碎屑不敏感。 塑料光纤不产生辐射，完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响。 这一点对视频和音频的分流尤为重要，很显然这些干扰和噪音影响图像和服务的品质。塑料光纤可以和铜缆在同一管道里或同一线束并排铺放。塑料光纤不产生噪音，不会对目前的管网产生负面影响。 POF系统的成本低。据说用于家庭消费电子、家庭联网和汽车包括音响、DVD、VCR等的每个连接的成本低于20美金
16、。所以这些器件都可以在一般商店里买到。 通过塑料光纤进行数据传输没有可能被窃听，这样塑料光纤在一些安全程度要求高的场合，就非常适用。 虽然石英光纤广泛用于远距离干线通信和光纤到户，但塑料光纤被称之为“平民化”光纤，理由是塑料光纤、相关的连接器件和安装的总成本比较低。在光纤到户、光纤到桌面整体方案中，塑料光纤是石英光纤的补充，可共同构筑一个全光网络。2.1光纤传光原理2.11光的全反射让一束光沿着半圆柱玻璃砖从玻璃射向空气。（见11-7图），这时可以同时看到反射光线和折射光线，这两条光线都比入射光线要弱。增大入射角，折射角也随之增大，这时折射光线越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到某一角度
17、时，折射角等于，这时折射光线沿两种介质的界面传播。再增大入射角，折射光线消失，只剩下反射光线，光线全部反射回到玻璃中，如下图所示。此时的反射光线几乎与入射光线一样亮。图 11-7：观察光的全反射现象2.12光的全反射定义入射光全部被反射回原介质的现象称为光的全反射。对应于折射角的入射角称为临界角。光发生全反射必须具备的条件是：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于临界角。临界角的计算由折射定律可以计算临界角：若光从某介质n射向真空(或空气)，则=l 根据上式，只要知道某种介质的折射率n ，就可以求出它对真空(或空气)的临界角。全反射在生产技术中有着广泛的应用。用全反射棱镜可以制造潜望镜；利用光在
18、光导纤维中的全反射传光、传像等更是当今世界上最先进的通信方式。 3.1光敏三极管3.11光敏三极管简介光敏三极管的一个作用是传输信号，光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电光电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦
19、合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。 3.12光耦合器的优点光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐
20、振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 3.13光耦合器工作原理 用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干
21、扰，故性能稳定，抗干扰能力强。发光管和光敏管之间的耦合电容小（2pf左右）、耐压高(2.5KV左右)，故共模抑制比很高。输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。此外，因其输入电阻小（约10），对高内阻源的噪声相当于被短接。因此，由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。3.14晶体三极管晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集
22、电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区发射的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区发射的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。半导体就像一个开关，可以通过导通与截止来控制电路。光敏三极管和普通三极管的结构相类似。不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏二极管实质上是一种相当于在
23、基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。光敏三极管一般在基极开放状态使用(外部导线有两条线的情形比较多)，而将电压施加至射极、集极之两个端子，以便将逆偏压施至集极 接合部。在此状态下，光线入射于基极之表面时，受到反偏压之基极、集电极间即有光电流(I)流过，发射极接地之晶体管的情形也一样，电流以晶体管之电流放大率(hfe)被放大而成为流至外部端子之光电流(Ic)，为便于了解起见，请参照图1所示。达林顿晶体管工作情况；电流再经过次段之晶体管的电流放大率被放大，其结果流至外部导线之光电流即为初段之基极、集极间所流过之光电流与初段及后段之晶体管的电流放大率三者之积。图.3-1光敏三极管光电特性图我
24、们的设计主要基于光敏三极管的线性段光电反应设计的，在这一段光照范围内光照强度与电流成正比关系。4.1光纤传感器发展现状目前国内市场上，应用最为广泛的光纤传感技术当属布拉格光纤光栅和基于光时域反射的分布式传感器，这种技术基本上可以满足中低端市场的需求。而现在光谱线宽窄至2kHz的单频光纤激光器及其引申出来的最新一代光传感技术，这与传统的光纤传感有很大的区别,它可以进行超远距离的传输，精度和敏感度能达到更高的要求，这在高端市场上需求很大，目前该项技术在国内尚处于立项和预研阶段。国内市场上光纤传感器应用主要在以下四种：光纤陀螺、光纤光栅传感器、光纤电流传感器和光纤水听器。下面对这四种产品分别介绍一下
25、。 4.11光纤陀螺光纤陀螺按原理可分为干涉型、谐振型和布里渊型，这是三代光纤陀螺的代表。第一代干涉型光纤陀螺，目前该项技术已经成熟，适合进行批量生产和商品化；第二代谐振型光纤陀螺，暂时还处于实验室研究向实用化推进的发展阶段；第三代布里渊型，它还处于理论研究阶段。光纤陀螺结构根据所采用的光学元件有三种实现方法：小型分立元件系统、全光纤系统和集成光学元件系统。目前分立光学元件技术已经基本退出，全光纤系统用在开环低精度、低成本的光纤陀螺中，集成光学器件陀螺由于其工艺简单、总体重复性好、成本低，所以在高精度光纤陀螺很受欢迎，是其主要实现方法。 4.12光纤光栅传感器 目前国内外传感器领域的研究热点之
26、一光纤布拉格光栅传感器。传统光纤传感器基本上可分为两种类型：光强型和干涉型。光强型传感器的缺点在于光源不稳定，而且光纤损耗和探测器容易老化；干涉型传感器由于要求两路干涉光的光强同等，所以 需要固定参考点而导致应用不方便。目前开发的以光纤布拉格光栅为主的光纤光栅传感器可以避免出现上面两种情况，其传感信号为波长调制、复用能力强。在建筑健康检测、冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等应用中，光纤光栅传感器是最理想的灵敏元件。光纤光栅传感器在地球动力学、航天器、电力工业和化学传感中有广泛的应用。 4.13光纤电流传感器电力工业的迅猛发展带动电力传输系统容量不断增加，运行电压等级也越来越高，电流也越来越大，
27、这样测量起来就非常困难，这就显现出光纤电流传感器的优点了。在电力系统中，传统的用来测量电流的传感器是以电磁感应为基础，这就存在以下缺点：它容易爆炸以至引起灾难性事故；大故障电流会造成铁芯磁饱和；铁芯发生共振效应；频率响应慢；测量精度低；信号易受干扰；体积重量大、价格昂贵等等，已经很难满足新一代数字电力网的发展需要。这个时候光纤电流传感器应运而生。 4.14光纤水听器 光纤水听器主要用来测量水下声信号，它通过高灵敏度的光纤相干检测，将水声信号转换为光信号，并通过光纤传至信号处理系统进行识别。与传统水听器相比，光纤水听器具有灵敏度高、响应带宽宽、不受电磁干扰等特点，广泛用于军事和石油勘探、环境检测
28、等领域，具有很大的发展潜力。光纤水听器按原理可分为干涉型、强度型、光栅型等。干涉型光纤水听器关键技术已经逐步发展成熟，在部分领域形成产品；光纤光栅水听器则是当前研究的热点，研究的关键技术涉及光源、光纤器件、探头技术、抗偏振衰落技术、抗相位衰落技术、信号处理技术、多路复用技术以及工程技术等。 光纤传感器技术是建立在光纤、光通信和光电子技术的基础上发展起来的，电磁干扰和腐蚀作用对它的影响很小，还能适应各种恶劣的气象环境，不要额外的电源进行供电，就可以长距离的进行传输，已成为传感器行业的研究热点。4.2光纤传感器的分类按光纤在光纤传感器中的作用可分为传感型和传光型两种类型。 传感型光纤传感器的光纤不
29、仅起传递光作用，同时又是光电敏感元件。由于外界环境对光纤自身的影响，待测量的物理量通过光纤作用于传感器上，使光波导的属性(光强、相位、偏振态、波长等)被调制。传感器型光纤传感器又分为光强调制型、相位调制型、振态调制型和波长调制型等。 传光型光纤传感器 传光型光纤传感器是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后,通过在输出端进行光信号处理而进行测量的，这类传感器带有另外的感光元件对待测物理量敏感，光纤仅作为传光元件，必须附加能够对光纤所传递的光进行调制的敏感元件才能组成传感元件。光纤传感器根据其测量范围还可分为点式光纤传感器、积分式光纤传感器、分布式光纤传感器三种。其中，分布式光纤传感器被用来检测
30、大型结构的应变分布，可以快速无损测量结构的位移、内部或表面应力等重要参数。目前用于土木工程中的光纤传感器类型主要有Math-Zender干涉型光纤传感器，Fabry-pero腔式光纤传感器，光纤布喇格光栅传感器等。 光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。实现的建筑结构的健康检测。5.1光纤位移传感器制作原理反射式光纤位移传感器的工作原理如图34A所示，光纤采用Y型结构，两束多膜光纤一端合并组成光纤探头，另一端分为两束，分别作为光源光纤和接收光纤，光纤只起传输信号的作用，当光发射器发出的红外光，经光源光纤照射至反射面，被
31、反射的光经接收光纤至光电转换器将接受到的光纤转换为电信号。其输出的光强决定于反射体距光纤探头的距离，通过对光强的检测而得到的位移量如图34A所示5.2设计中的困难以及处理在明白了基本原理后，我们开始拟定设计方案。然后是采购元件，困难这就出来了，元件的具体型号和性能我们都不知道。只好有翻书，上网，通过这种方式找相关元件的信息。光纤位移传感器算是比较新型的传感器了，因此我们想去找一找具体的原件设计根本没可能。最后我们只能选择一些性能适中的原件来尝试制作。光纤的采购麻烦大，开始我们并不知道我们所购买的光纤是塑料光纤，开始只知道买光纤。结果买来的是收发机上专业用来传递信号的根本不能用（里面的光纤太细，
32、达不到传光要求）。后来苦苦寻找，在问了很多买光纤的店后才发现满足我们要求的是塑料光纤。接下来是电路焊接，我们按设计的方案焊接出了电路图，结果问题直接使我们陷入了绝境，在理论上我们的设计完全可行，但是焊接出来的电路不知道出了什么问题。完全没有理论上预想的效果，当时那个是个跨不过的坎啊。一度令我们想放弃。最后没办法，我们一切重新来过，每一个元件焊接上去我们就检查一遍，用电表不停地验证实际值和理论值的的差别，修改焊接的问题。最后才做成功了。5结论通过对管纤位移传感器的制作，我们对光敏三极管，运算放大器，光纤导光原理进行了学习。我了解了晶体管的基本结构和工作原理，三极管是在一块半导体基片上制作两个相距
33、很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极。了解了光纤导光的全反射原理既光从光密介质射向光疏介质时，折射角是大于入射角的，所以当增大入射角，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此时）折射光消失，只剩下反射光。熟悉了运算放大器的放大作用于放大比例。参考文献1 吴朝霞，吴飞著光纤光栅传感原理及应用M.国防工业出版社2011-3-12 吴光杰，王海宝 传感器与检测技术M. 重庆大学出版社 2011.73 胡斌，神奇的晶体三极管机械工业出版社2012-9-14 （日）
34、内山明治，村野靖著，陈镜超译运算放大器电路 科学出版社2009-1-15 秦曾煌，电工学 高等教育出版社M.2009.5The Signal Detecting Technology of PCF SensorsLIAO jun-qiao(Mechanical Design And Manufacture & Automation Institute Of Mechanical Engineering. Chongqing Three Gorges University, Wanzhou )ABSTRACT：Optical fiber sensor has high sensitivity,
35、strong electromagnetic interference resistance, anti-corrosion, explosion-proof, simple structure, small volume, light weight and a series of unique advantages. Therefore in the miniature instruments and devices and other fields has excellent application prospect. In this paper, based on the princip
36、le of modulation of the light intensity of reflection type optical fiber displacement sensor characteristic research - experimental device. First of all, according to the sensors basic principle, performance of the sensor s structure is analyzed, the sensor structure optimization design. Secondly, d
37、esigned two kinds of mechanical structure and manufacturing of light intensity signal detection circuit. Reflective intensity modulation optical fiber displacement sensor has the advantages of simple structure, low cost, flexible design, capable of working in bad conditions, widely used in optical f
38、iber sensor, thus occupies a very important position. But its output characteristics and measuring precision and sensor intrinsic parameters ( such as the numerical aperture, transmitting fiber core diameter, receiving optical fiber core diameter, fiber on spacing ), extrinsic parameters ( such as the incident light intensity, the measured surface roughness and color etc.) have direct relation.KEY WORDS fiber optic sensor; photosensitive triode；plastic optical fiber.