系统地建立了具有普遍适用性的反射式光纤束传感器的理论模型。对于小数目光纤组成的光纤束,通过建立60°角坐标系来分析不同排列形式的光纤束,建立了离散式通用模型;对于大数目光纤组成的光纤束,通过引入轴间距分布密度参量,建立了积分式通用模型;进而给出了组合式光纤束传感器的模型。对常用的几种排列形式的光纤束进行了计算机仿真和分析,并与测量值进行了比对。结果表明,该模型准确有效。
雨量传感器的光学部分是采用红外波段全反射光学系统。传感器的6个红外线发光二极管以红外探测器为中心对称分布在同一圆周之上。红外发光二极管被分成两组各带3个发光二极管的传播分支。脉冲红外光线的入射角设计为无雨水时的全反射临界角,每个传播分支对探测器进行交替辐射,比较2个传播分支红外辐射的光通量。汽车风挡玻璃上的雨水,改变了脉冲红外光线出射光介质的折射率,全反射条件被破坏,2个传播分支红外辐射的光通量的对称平衡亦发生变化,检测电路将产生冲信号。径向对称光路上的雨水量与脉冲信号的幅值呈线性关系。红外发光二极管与红外探测器的工作时序由单片计算机控制,同时将数据通过lin总线与汽车车身ECU连接。
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