Sensor de desplazamiento angular basado en pérdidas de curvaturas de fibras ópticas

Abstract

RESUMEN: En este documento se presenta el estudio y la realización de un sistema sensor basado en pérdidas de curvaturas en fibra óptica multimodo y capaz de realizar las medidas del desplazamiento y movimiento angular. El principio de medida se basa en las variaciones de la potencia óptica por generación de curvatura suplementaria en la fibra con curvaturas periódicas. El transductor es realizado en dos etapas. En primer lugar, se realizan curvaturas periódicas en la fibra óptica de tipo sinusoidal embebidas en un tejido textil elástico con la finalidad de hacerlas más sensibles a las perturbaciones externas, que es adherido en la articulación exterior de un brazo mecánico móvil. En segundo lugar, el desplazamiento angular del brazo móvil produce cambios ligeros en los radios de curvaturas de la fibra por acción de la curvatura suplementaria, generando una señal óptica proporcional al desplazamiento. Los movimientos de flexión y extensión sucesivas también son registradas y cuantificadas. Los resultados experimentales son presentados y discutidos.

ABSTRACT: This paper presents the study and implementation of a sensor system based on bending losses in multimode optical fiber capable of taking measurements of displacement and angular motion. The measurement principle is based on the variation of optical power by generating additional curvature in the curved fiber with periodic bends. The transducer is held in two stages. First, periodic sinusoidal bends are made in optical fiber and embedded in an elastic textil baric in order to make them more sensitive to external shocks, which is attached to the outer joint of the mobile robotic arm. Secondly, the angular displacement of the mobile arm produces slight changes in the radii of curvature of fiber per share of additional curvature proportional to displacement. Flexion and extension successive are also recorded and quantified. The experimental results are presented and discussed.