Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

En tilfeldig-forskyvning måling ved å kombinere en magnetisk skala og to fiber Bragg rister

Published: September 30, 2019 doi: 10.3791/58182

Summary

En protokoll for å skape en full-Range lineær forskyvning sensor, som kombinerer to pakket fiber Bragg rist detektorer med en magnetisk skala, er presentert.

Abstract

Langdistanse Forskyvnings målinger ved hjelp av optiske fibre har alltid vært en utfordring i både grunnleggende forskning og industriell produksjon. Vi utviklet og preget en temperatur-uavhengig fiber Bragg rist (FBG)-basert tilfeldig-forskyvning sensor som vedtar en magnetisk skala som en roman overføring mekanisme. Ved å detektere Skift av to FBG senter bølgelengder, kan en full-Range måling fås med en magnetisk skala. For identifisering av urviseren og mot urviseren rotasjonsretning av motoren (faktisk retningen av bevegelse av objektet som skal testes), er det en sinusformet forholdet mellom forskyvning og sentrum bølgelengde forskyvning av FBG; mens den mot klokken roterer veksler, viser senter bølgelengde forskyvning av den andre FBG detektoren en ledende fase forskjell på rundt 90 ° (+ 90 °). Etter hvert som rotasjon med klokken veksler, viser midt bølgelengde forskyvning i den andre FBG en varme fase forskjell på rundt 90 ° (-90 °). Samtidig er de to FBG-baserte sensorene temperatur uavhengige. Hvis det er noen behov for en ekstern skjerm uten elektromagnetisk interferens, gjør denne slående tilnærmingen dem til et nyttig verktøy for å bestemme den tilfeldige forskyvning. Denne metodikken er hensiktsmessig for industriell produksjon. Ettersom strukturen i hele systemet er relativt enkelt, kan denne Forskyvnings sensoren brukes i kommersiell produksjon. I tillegg til at det er en Forskyvnings sensor, kan den brukes til å måle andre parametre, for eksempel hastighet og akselerasjon.

Introduction

Optiske fiber-baserte sensorer har store fordeler, som fleksibilitet, bølgelengde divisjon multipleksing, fjernovervåkning, korrosjonsmotstand og andre egenskaper. Dermed har den optiske fiber Forskyvnings sensoren brede bruksområder.

For å realisere målrettede lineær forskyvning målinger i komplekse miljøer, ulike strukturer av den optiske fiber (f. eks den Michelson interferometer1, Fabry-Perot hulrom interferometer2, fiber Bragg rist3, den bøying tap4) har blitt utviklet de siste årene. Bøying tap krever lyskilden i en stabil stasjon og er uegnet for miljømessige vibrasjoner. Qu et al. har designet en henvise fiberoptisk nanodisplacement sensor basert på en plast Dual-Core fiber med den ene enden belagt med en sølv speil; den har en oppløsning på 70 NM5. En enkel Forskyvnings sensor basert på en bøyd enkelt modus-multimode-enkelt-modus (SMS) fiberstruktur ble foreslått for å overkomme begrensningene på målingen av Forskyvnings området; den økte Forskyvnings følsomheten tredelt med et område fra 0 til 520 μm6. Lin et al. presentert et forskyvning sensor system som kombinerer FBG sammen med en fjær; utgangseffekten er omtrent lineær med forskyvning av 110-140 mm7. En fiber Fabry-Perot forskyvning sensor har et Måleområde på 0-0,5 mm med en linearitet på 1,1% og en oppløsning på 3 μm8. Zhou et al. rapporterte en bredt spekter forskyvning sensor basert på en fiberoptisk Fabry-Perot interferometer for subnanometer målinger, opp til 0,084 NM over et dynamisk område på 3 mm9. En fiberoptisk forskyvning sensor basert på reflekterende intensitet modulert teknologi ble demonstrert ved hjelp av en fiber parallelliseringsoptikk; Dette hadde en sensing rekkevidde over 30 cm10. Selv om optiske fibre kan være fabrikkert i mange typer forskyvning sensorer, disse fiber-baserte sensorer generelt gjøre bruk av strekk grensen av materialet selv, som begrenser deres anvendelse i bredt spekter målinger. Dermed er kompromisser vanligvis gjøres mellom måleområdet og følsomhet. Videre er det vanskelig å bestemme forskyvning som ulike variabler oppstår samtidig; spesielt, kan kryss-følsomhet av belastningen og temperatur skade eksperimentell presisjon. Det er mange diskriminering teknikker rapportert i litteraturen, for eksempel ved hjelp av to forskjellige sensing strukturer, ved hjelp av en enkelt FBG halv-limt av forskjellige lim, eller ved hjelp av spesielle optiske fibre. Dermed, den videre utviklingen av optiske fiber forskyvning sensorer krever høy følsomhet, en liten størrelse, stor stabilitet, full Range, og temperatur uavhengighet.

Her gjør den periodiske strukturen i den magnetiske skalaen en full-Range måling mulig. En tilfeldig forskyvning uten et begrenset Måleområde med en magnetisk skala oppnås. Kombinert med to FBGs, både temperaturecross-følsomhet og identifisering for bevegelsesretningen kan løses. Ulike trinn i denne metoden krever presisjon og oppmerksomhet på detaljer. Protokollen av sensoren fabrikasjon er beskrevet i detaljer som følger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. fabrikasjon av fiber Bragg rist

  1. For å forbedre Foto av fiber kjerne, sette en standard single-modus fiber i en hydrogen-lastet lufttett beholder for 1 uke.
  2. Dikte den fiber Bragg rist ved hjelp av skanning fase-maske teknikk og en frekvens-doblet, kontinuerlig bølge Argon-ion laser i en bølgelengde på 244 NM.
    1. Fokuser på den optiske fiber med en sylindrisk linse og en ultrafiolett (UV) laserstråle. Avtrykk risten (Periodisk modulering av brytningsindeks) i den lysfølsomme kjernen ved hjelp av en fase maske (parallelt med fiber aksen) plassert foran fiber. Lyseffekten av laseren er formet og vinkelrett på fase masken. Plasser fibrene i posisjonen til ± 1 ordre diffracted lys for UV-eksponering.
  3. Etter UV Inskripsjon, plasserer de to fiber Bragg rister i en 100 ° c ovn for 48 h å fjerne eventuelle rester av hydrogen, inntil Reflektivitet av fiber risten er redusert med 10%, er 3 dB båndbredde redusert med 0,1 NM, og sentrum bølgelengde er forskjøvet med 0,8 NM. Dette trinnet kalles annealing behandling. Parameterne for FBG vil ikke endres etter annealing behandling.
    Merk: de sentrale bølgelengdene til disse to FBGs er 1 555,12 NM (1 # FBG) og 1 557,29 NM (2 # FBG) med rist lengder på 5 mm.

2. tilberedning av magnetisk målestokk og matchende klemme

  1. Bestem størrelsen på den permanente magneten i henhold til den tidligere beskrevne designen8. Beskrivelsen av den permanente magneten er vist i tabell 1.
  2. Design sporet av den magnetiske skalaen, som har en dimensjon som matcher den permanente magneten, som vist i figur 1.
    1. Bekreft dimensjonen til den samsvarende klemmen og sett en avstand på 22,5 mm mellom de to sporene i klemmen. For å fjerne magnetfelt interferens, er klemmen laget av rustfritt stål.
    2. Sett en avstand på 10 mm av banen i magnetisk skala (τ) for å skille bevegelsesretningen, og sett en avstand på 22,5 mm ((2 + 1/4) · τ) mellom de to detektorer. To detektorer kan få forskyvning karakteristisk i henhold til følgende formler, som kan oppnå sinusformet funksjons variasjoner av en fase forskjell på 90 °, der x er forskyvning, F1 # FBG og f2 #FBG er magnetisk kraft av de to detektorer, og B er en konstant. Strukturen til den magnetiske skalaen og den tilhørende klemmen er vist i figur 1.
      Equation 1
  3. Sett permanente magneter inn i sporene av klemmen, med magnetisk N/S vekselvis arrangert. Sylindriske permanente magneter er bare magnetisert i aksial retning, og dens magnetiske vektoren er 750 kA/m.

3. fremstilling av Forskyvnings sensoren

  1. Forbered en blanding av varme kureres fiberoptisk epoxy (lim) ved å legge til 100 mg Herder (komponent A) til 200 mg harpiks (komponent B), som vist i figur 2.
  2. Mål avstanden av fiber museflette, ca 10 mm mellom slutten ansiktet av fiber museflette og rist regionen, og deretter, scorer den med en fin-punktmarkør.
  3. Bruk en fiberoptisk stripper for å skrelle fiber belegget og Strip den fra markørposisjonen til forrige trinn.
  4. Rengjør overflaten av gjenværende polymer med støvfritt papir. Plasser bladet på en høy presisjon fiber cleaver vinkelrett på fiberoptisk kabel og skjær den.
  5. Sett en permanent magnet på den varmeplaten og Plasser en fjær med en lengde på 15 mm over den permanente magneten.
    Merk: lengden på fjæren er Hovedelementet i den forhåndslastede kraften i neste trinn.
  6. Lim fiber Hentet fra trinn 3,3. Legg museflette av fiber innsiden av våren, som vist i figur 2, og kurere limet (epoxy #1) i 30 min ved 150 ° c.
    Merk: disse tre kombinerte delene kalles 1 # P.
  7. Sett 1 # P inn i konisk rør og bruke selvklebende tape for å fikse den permanente magneten. som vist i Figur 3. Plasser limet nøyaktig over den permanente magneten, og kurere limet (epoxy #2 er det samme som epoxy #1) i 30 min ved en temperatur på 150 ° c. Deretter bruker den forhåndslastede kraft for hånd til fiber Bragg rist; den pretightening kraften tillater fiber å være i en nonbending tilstand.
    Merk: disse kombinerte delene kalles FBG-detektoren. FBG-detektoren er ansvarlig for å konvertere signalet fra magnetisk kraft til signalet for Forskyvnings parametrene.
  8. Fjern tapen; produksjonen av dette trinnet kalles 2 # P.
  9. Skjøte en en APC-type single-Mode-kontakt til slutten av 2 # P fiber ved hjelp av en Fusion splicer, etter produsentens instruksjoner.
  10. Fest to FBG-detektorer i sporet på klemmen, og fest deretter klemmen til Forskyvnings plattformen.

4. bygge testing systemet

  1. Strøm høyhastighets bølgelengde forhørsleder med innebygd optisk bryter.
  2. Slå på den forsterkede spontane utslipp (ASE). Guide lyset inn i input-output fiber og spre den til den FBG-baserte forskyvning sensor. Deretter refleksjon Spectra modulert av sensoren reflekterer den til forhørsleder via input-utgang fiber igjen.
  3. Koble forhørsleder til datamaskinen med en Ethernet-kabel, basert på UDP-protokollen.
  4. Koble den optiske circulator til den optiske spektrum analysator (OSA) med en minimum oppløsning på 0,02 NM, for overvåking av Bragg bølgelengde SKIFT.
  5. Strøm den stepper motor med 24 V.
  6. Endre hastigheten på motoren ved å justere DIP bryteren på Stepper Motor kontrolleren. Med ekstern kontroll port, den Stepper Motor kontrolleren kan kjøres i halv-trinn, normal, og andre kjøremoduser, som vist i tabell 2, og on-chip PWM helikopter kretser tillater bytte modus kontroll av strømmen i viklinger basert på en MCU.
  7. Juster avstanden mellom de to detektorer og den magnetiske skalaen.
    1. Juster til det er en bedre sinusformet kurve mellom forskyvning og magnetfelt.
    2. Juster til det er godt beskrevet metoder for å stimulere den beste avstanden11 fordi sylindriske permanente magneter med motsatt magnetiske felt er ordnet ved siden av hverandre.
      Merk: det er et sinusformet forhold mellom forskyvning og magnetfelt når det er en passende avstand mellom den magnetiske skalaen og detektoren. Magnet kraften har en lineær forbindelse med magnetfeltet. Ifølge Hooke ' s lov, har makt en lineær sammenheng med belastning, og sentrum bølgelengde forskyvning av FBG er lineær med belastningen påføres på FBG; Dermed kan en sinusformet kurve fås.
    3. Skill de to detektorer fra hverandre for 22,5 mm.
      Merk: (m ± 1/4) τ er lik 22,5 mm (m er et positivt heltall, m = 2), τ er tonehøyden for den magnetiske skalaen, og (m ± 1/4) τ ≤ den totale lengden på den magnetiske skalaen, der τ er lik 10.

5. evaluering av den utformede Forskyvnings sensoren

  1. Juster avstanden mellom detektoren og den magnetiske skalaen til 1,5 mm, og fest deretter klemmen.
  2. Sett tilkoblings enden av APC-typen på sensoren inn i forhørsleder port og start konfigureringsprogram varen. Angi samplingsfrekvensen for forhørsleder til 5 kHz for en sann tids innspilling av FBG senter bølgelengde endres over tid. Trykk på knappen for å styre motoren med en økning på 40 μm hver gang (type F, som vist i tabell 2). Forskjellige typer representerer ulike trinn. Hvis motoren fungerer med type F, kan motoren ha det minste trinn intervallet og den høyeste Forskyvnings nøyaktigheten.
  3. Sett tilkoblings enden av APC-typen på sensoren inn i OSA-porten, og start konfigureringsprogram varen. En OSA og forhørsleder overvåker de sentrale bølgelengdene i FBGs. lagre dataene fra den statiske tilstands kalibreringen.
  4. Veksler mellom klokken og mot klokken på motoren i en dynamisk tilstand. Lagre dataene som ovenfor.
  5. Sett sensoren på den varmeplaten og gjennomfør et eksperiment for temperatur kalibrering. Endre temperaturen på varmeplaten fra 25 ° c til 90 ° c.
  6. Utføre dataanalyse.
    1. Importer dataene i et. CSV-format fra det statiske kalibrerings eksperimentet til MATLAB. Bruk findpeaks -funksjonen til å trekke ut den midterste bølgelengden til fiber Bragg-risten. Bruk sinusformet-funksjonen fra verktøyet for kurve tilpasning for å tilpasse forholdet mellom den midtre bølgelengden og forskyvningen, som vist i figur 5a. De resterende feilene mellom prøvepunkt og tilpasnings kurven er også avbildet i figur 5B. De to Fourier montering kurver mellom sentrum bølgelengde Skift og lineær forskyvning til tross for den opprinnelige fasen er her:
      Equation 2
    2. Importer dataene til behandlingsprogramvaren. Ved hjelp av kurven tilpasningverktøyet, behandle data innhentet fra en dynamisk urviseren rotasjon (fremover bevegelse) og en mot klokken rotasjon (bakover bevegelse) av motoren (figur 6).
    3. Behandle dataene innhentet fra temperatur kalibrering eksperimentet som ovenfor (figur 7).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Avstanden, fra 1 mm til 3 mm11, mellom den magnetiske skalaen og detektoren aktivert påvisning av lineær forskyvning med en sinusformet funksjon. En avstand på 22,5 mm mellom to detektorer aktivert denne tilnærmingen for å realisere påvisning av retningen av et objekts bevegelse med en fase forskjell på 90 °. De to detektorer ble adskilt fra hverandre for (m ± 1/4) τ (m er et positivt heltall) og (m ± 1/4) τ ≤ den totale lengden på den magnetiske skalaen, der τ = 10 mm og m = 2 brukes i eksperimentet beskrevet her (figur 1). Sammensetningen og strukturen til Forskyvnings detektoren er vist i figur 2. Nøkkelen til pakkeprosessen er å bruke en forhåndslastet kraft på FBG; Når det var en bevegelse, den magnetiske kraft mellom den magnetiske skalaen og detektoren ville endre (Figur 3), og aksen stress fordeling av FBG ville være ensartet som våren strukket eller komprimert. Målesystemet er basert på ASE, forhørsleder, og OSA, som karakteriserer sensorens senter bølgelengde signatur (Figur 4). OSA, med en minimum oppløsning på 0,02 NM, var mer nøyaktig enn forhørsleder ved måling av spekteret statisk. OSA har høy oppløsning. Det er mer egnet enn forhørsleder i statiske kalibrerings eksperimenter.

Resultatene av statisk kalibrering (figur 5a) og tilsvarende rest feil (figur 5B) viste at den utformede detektoren gjør det mulig å utforske den tilfeldige Forskyvnings posisjonen på sitt beste. For identifisering av den fremre og inverse bevegelsesretningen til motoren, som frem movementalternates, har midt bølgelengde forskyvning av 2 # FBG-detektoren en ledende fase forskjell på rundt 90 ° (+ 90 °). Som den inverse forskyvning veksler, midten bølgelengde forskyvning av 2 # FBG vist sinusformet funksjonen variasjoner av en henger fase forskjell på rundt 90 ° (-90 °) (figur 6). Temperaturen kryss-følsomhet på den foreslåtte sensoren kan elimineres ved en differensial sinus funksjon. En positiv eller negativ endring i fasevinkelen kan fås. Retningen av forskyvningen kan lett løses, som nevnt tidligere12. I korte trekk vises dataene som samles inn fra eksperimentet for temperatur kalibrering, i figur 7. Det kan være kjent at temperatur følsomheten (KT) av begge FBG detektorer er den samme når temperatur forstyrrelsen ikke ignoreres i dette systemet. Forholdet mellom forskyvning og bølgelengde skiftene kan uttrykkes som følger; Dermed er temperatur kompensasjon fortjeneste av dette systemet.
Equation 3

Usikkerheten fra data tilpasningen viser at maksimal usikkerhet er nesten parallell med den maksimale amplituden til den sinusformet tilpasnings kurven. Det kan være noen forbedring å gjøre usikkerhet mindre slik at usikkerheten representerer egenskapen av sensoren. Vi tok balansert punkt (5 mm, en posisjon der detektoren er motsatt i polaritet til magnetisk skala) og maksimal amplitude (2,5 mm, en posisjon der detektoren har polaritet til magnetisk skala) på 1 # FBG som et eksempel (avbildet i figur 5B ), og repeterbarheten av målingen (10 tellinger) vises i Figur 8. Det er klart at balansert punkt (5 mm) var mer stabilt enn den maksimale amplitude (2,5 mm), og den maksimale gjenværende feilen (7,5 PM) skjedde på maksimal amplitude (2,5 mm) av 1 # FBG. Nøyaktigheten til Forskyvnings målingen er 0,69 μm.

Equation 4

Equation 5

Equation 6

Automatisk kontroll og produksjon, spesielt for maskin overvåkning i alvorlige olje forurensede omstendigheter, trenger optisk fiberbasert lang forskyvning. Dermed kan den utformede optiske fiber sensoren brukes i stål-og jern prosesser.

Figure 1
Figur 1: magnetisk målestokk og matchende klemme. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: sammensetning og struktur for Forskyvnings detektoren. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Bilde 3: metode for anvendt forhåndslastet kraft under pakking. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: eksperiment oppsett for Forskyvnings målinger. Systemet er basert på ASE, forhørsleder, og OSA, som karakteriserer sensorens sentrum bølgelengde signatur. Dette tallet er gjengitt med tillatelse fra Zhu et al.11. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5: statisk kalibrering og gjenværende feil. (a) forholdet mellom forskyvning og de to FBGs bølgelengde forskyvning. (b) tilpasnings kurven gjenværende feil mellom de opprinnelige dataene og den sinusformet kurven. Dette tallet er gjengitt med tillatelse fra Zhu et al.11. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6: Identifikasjon av motorens rotasjonsretning med klokken og mot klokken. Dette tallet er gjengitt med tillatelse fra Zhu et al.11. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7: forholdet mellom bølgelengde og temperatur i midten. Dette tallet er gjengitt med tillatelse fra Zhu et al.11. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 8
Figur 8: repeterbarhet av målingen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

navn Parametere
Magnetisk karakter N35
Magnet materiale Ndfeb
Overflate & belegg Nikkel
Magnetizing retning N/S Pol på begge sider av flyet
Størrelse D5 x 4 mm
M (magnetization) 750 [kA/m]

Tabell 1:Beskrivelse av den permanente magneten. Denne tabellen er gjengitt med tillatelse fra Zhu et al.11.

Type Trinn Forskyvning/trinn (μm)
A 1 600 312
B 2 000 250
C 3 200 156
D 4 000 125
E 6 400 78
F 12 800 40

Tabell 2: beskrivelse av microstep-driveren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi har vist en ny metode for tilfeldige lineære Forskyvnings målinger ved å kombinere en magnetisk skala og to fiber Bragg-rister. Den største fordelen med disse sensorene er tilfeldig forskyvning uten begrensning. Den magnetiske skalaen som brukes her genererte en periodisitet av det magnetiske feltet på 10 mm, langt utover de praktiske grensene for konvensjonelle optiske fiber forskyvning sensorer, slik som forskyvning nevnt av lin et al.7 og Li et al.8. Den temperatur avhengige Forskyvnings sensoren egner seg også for eksperimenter som er involvert i fjernovervåkning.

Den forhåndslastede kraften på FBG er det kritiske trinnet i pakke protokollen til den FBG-baserte magnet detektoren. Når våren er strukket eller komprimert, oppnås en uniform akse stress fordeling av FBG. En avstand på (m ± 1/4) τ mellom to detektorer er avgjørende for å sikre at hele systemet gjenkjenner bevegelsesretningen.

Denne nye Forskyvnings målings teknologien krever redusert mottakelighet for vibrasjon. Sensorene kan også forbedres ved å redusere følsomheten for luftfuktighet, som påvirkes av fjæren i detektoren. Fremtidig arbeid kan fokusere på utvikling av programvare algoritmer for å eliminere vibrasjoner hengivenhet. Dette forskyvning sensorsystemet kan bli kommersielt tilgjengelig hvis tonehøyden av den magnetiske skalaen kan reduseres som den kommersielle elektroniske magnetiske skalaen.

Denne sensoren kan brukes til å måle tilfeldig forskyvning uten rekkevidde begrensning med hensyn til eksisterende metoder. Selv om protokollen her har vist seg å være effektiv som en forskyvning sensor, den kan også brukes til å måle andre parametre, for eksempel hastighet og akselerasjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne takker Optics Laboratory for deres utstyr og er takknemlige for økonomisk støtte gjennom programmet for Changjiang Scholars og innovative Research Team i universitetet og utdanningsdepartementet i Kina.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ASE OPtoElectronics Technology Co., Ltd. 1525nm-1610nm
computer Thinkpad win10
fiber cleaver/ CT-32 Fujikura the diameter of 125
fiber optic epoxy /DP420 henkel-loctite Ratio 2:1
interrogator BISTU sample rate:17kHz
motor driver Zolix PSMX25
optical circulator Thorlab three ports
optical couple Thorlab 50:50
optical spectrum analyzer/OSA Fujikura AQ6370D
permanent magnet Shanghai Sichi Magnetic Industry Co., Ltd. D5x4mm
plastic shaped pipe Topphotonics
power source RIGOL adjustable power
single mode fiber Corning 9/125um
Spring tengluowujin D3x15mm
stepper motor controller JF24D03M

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Salcedadelgado, G., et al. Adaptable Optical Fiber Displacement-Curvature Sensor Based on a Modal Michelson Interferometer with a Tapered Single Mode Fiber. Sensors. 17 (6), 1259 (2017).
  2. Milewska, D., Karpienko, K., Jędrzejewska-Szczerska, M. Application of thin diamond films in low-coherence fiber-optic Fabry Pérot displacement sensor. Diamond and Related Materials. 64, 169-176 (2016).
  3. Zou, Y., Dong, X., Lin, G., Adhami, R. Wide Range FBG Displacement Sensor Based on Twin-Core Fiber Filter. Journal of Lightwave Technology. 30 (3), 337-343 (2012).
  4. Zhao, J., Bao, T., Kundu, T. Wide Range Fiber Displacement Sensor Based on Bending Loss. Journal of Sensors. 2016 (2016-1-27), 1-5 (2016).
  5. Qu, H., Yan, G., Skorobogatiy, M. Interferometric fiber-optic bending/nano-displacement sensor using plastic dual-core fiber. Optics Letters. 39 (16), 4835-4838 (2014).
  6. Wu, Q., Semenova, Y., Wang, P., Muhamad Hatta, A., Farrell, G. Experimental demonstration of a simple displacement sensor based on a bent single-mode-multimode-single-mode fiber structure. Measurement Science & Technology. 22 (2), 025203 (2011).
  7. Lin, G., Adhami, R., Dong, X., Zou, Y. Wide range FBG displacement sensor based on twin-core fiber filter. Journal of Lightwave Technology. 30 (3), 337-343 (2012).
  8. Li, M., Guo, J., Tong, B. A double-fiber F-P displacement sensor based on direct phase demodulation. The International Conference on Optical Fibre Sensors. 8421, 84212R (2012).
  9. Zhou, X., Yu, Q. Wide-range displacement sensor based on fiber-Optic Fabry-Perot Interferometer for Subnanometer Measurement. IEEE Sensors Journal. 11, 1602-1606 (2011).
  10. Shen, W., Wu, X., Meng, H., Huang, X. Long distance fiber-optic displacement sensor based on fiber collimator. Review of Scientific Instruments. 81 (12), 123104-1-23104-4 (2010).
  11. Zhu, L., Lu, L., Zhuang, W., Zeng, Z., Dong, M. Non-contact temperature-independent random-displacement sensor using two fiber bragg gratings. Applied Optics. 57 (3), 447 (2018).
  12. Yu, H., Yang, X., Tong, Z., Cao, Y., Zhang, A. Temperature-independent rotational angle sensor based on fiber Bragg grating. IEEE Sensors Journal. 11 (5), 1233-1235 (2011).
  13. Liu, J., et al. A Wide-Range Displacement Sensor Based on Plastic Fiber Macro-Bend Coupling. Sensors. 17 (1), 196 (2017).

Tags

Engineering fiber Bragg rist pakke tilfeldig forskyvning magnetisk skala retning diskriminering temperatur kompensasjon
En tilfeldig-forskyvning måling ved å kombinere en magnetisk skala og to fiber Bragg rister
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhu, L., Lu, L., Zhuang, W., Zeng,More

Zhu, L., Lu, L., Zhuang, W., Zeng, Z., Dong, M. A Random-displacement Measurement by Combining a Magnetic Scale and Two Fiber Bragg Gratings. J. Vis. Exp. (151), e58182, doi:10.3791/58182 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter