FS01系列光纖傳感器,高精度光纖傳感器,傳感器/39529839/39529830:?jiǎn)螛s兵
高精度光纖傳感器的基本工作原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調(diào)制器,,使待測(cè)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度,、波長(zhǎng),、頻率、相位,、偏正態(tài)等)發(fā)生變化,,稱為被調(diào)制的信號(hào)光,在經(jīng)過(guò)光纖送入光探測(cè)器,,經(jīng)解調(diào)后,,獲得被測(cè)參數(shù)。
近年來(lái),,傳感器在朝著靈敏,、、適應(yīng)性強(qiáng),、小巧和智能化的方向發(fā)展,。在這過(guò)程中,光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員倍受青睞,。光纖具有很多優(yōu)異的,,例如:抗電磁干擾和原子輻射的,徑細(xì),、質(zhì)軟,、重量輕的機(jī)械,;緣、無(wú)感應(yīng)的電氣,;耐水,、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)等,,它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū)),,或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),起到人的耳目的作用,,而且還能超越人的生理界限,,接收人的感官所感受不到的外界信息
根據(jù)光受被測(cè)對(duì)象的調(diào)制形式可以分為:強(qiáng)度調(diào)制型、偏振態(tài)制型,、相位制型,、頻率制型; 根據(jù)光是否發(fā)生干涉可分為:干涉型和非干涉型,; 根據(jù)是否能夠隨距離的增加連續(xù)地監(jiān)測(cè)被測(cè)量可分為:分布式和點(diǎn)分式,; 根據(jù)光纖在傳感器中的作用可以分為:類是功能型(Functional Fiber,縮寫(xiě)為FF)傳感器,又稱為傳感型傳感器,; 另類是非功能型(Non Functional Fiber縮寫(xiě)為NFF),,又稱為傳光型傳感器。FS01系列光纖傳感器,高精度光纖傳感器,傳感器/39529839/39529830:?jiǎn)螛s兵
,、功能型傳感器
功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測(cè)量對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制, 使傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度,、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化, 再通過(guò)對(duì)被調(diào)制過(guò)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào), 從而得出被測(cè)信號(hào),。 光纖在其中不僅是導(dǎo)光媒質(zhì),,而且也是敏感元件,光在光纖內(nèi)受被測(cè)量調(diào)制,,多采用多模光纖,。 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高,。 缺點(diǎn):須用特殊光纖,,成本高, 典型例子:光纖陀螺,、光纖水聽(tīng)器等
二,、非功能型傳感器
非功能型傳感器是利用其它敏感元件感受被測(cè)量的變化, 光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì),常采用單模光纖,。 光纖在其中僅起導(dǎo)光作用,,光照在光纖型敏感元件上受被測(cè)量調(diào)制。 優(yōu)點(diǎn):無(wú)需特殊光纖及其他特殊技術(shù);比較容易實(shí)現(xiàn),,成本低,。 缺點(diǎn):靈敏度較低。 實(shí)用化的大都是非功能型的光纖傳感器,。 光纖傳感器是zui近幾年出現(xiàn)的新技術(shù),,可以用來(lái)測(cè)量多種物理量,比如聲場(chǎng),、電場(chǎng),、壓力、溫度,、角速度,、加速度等,還可以完成現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)難以完成的測(cè)量任務(wù),。在狹小的空間里,,在強(qiáng)電磁干擾和高電壓的環(huán)境里,光纖傳感器都顯示出了*的能力,。目前光纖傳感器已經(jīng)有70多種,,大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。 所謂光纖自身的傳感器,,就是光纖自身直接接收外界的被測(cè)量。外接的被測(cè)量物理量能夠引起測(cè)量臂的長(zhǎng)度,、折射率,、直徑的變化,從而使得光纖內(nèi)傳輸?shù)墓庠谡穹?、相位,、頻率、偏振等方面發(fā)生變化,。測(cè)量臂傳輸?shù)墓馀c參考臂的參考光互相干涉(比較),,使輸出的光的相位(或振幅)發(fā)生變化,根據(jù)這個(gè)變化就可檢測(cè)出被測(cè)量的變化,。光纖中傳輸?shù)南辔皇芡饨缬绊懙撵`敏度很高,,利用干涉技術(shù)能夠檢測(cè)出10的負(fù)4次方弧度的微小相位變化所對(duì)應(yīng)的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,,能夠?qū)⒑荛L(zhǎng)的光纖盤(pán)成直徑很小的光纖圈,,以增加利用長(zhǎng)度,獲得更高的靈敏度,。 光纖聲傳感器就是種利用光纖自身的傳感器,。當(dāng)光纖受到點(diǎn)很微小的外力作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生微彎曲,而其傳光能力發(fā)生很大的變化,。聲音是種機(jī)械波,,它對(duì)光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲,通過(guò)彎曲就能夠得到聲音的強(qiáng)弱,。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的種,,與激光陀螺相比,光纖陀螺靈敏度高,,體積小,,成本低,可以用于飛機(jī),、艦船,、導(dǎo)彈等的高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計(jì)的原理,。FS01系列光纖傳感器,高精度光纖傳感器,傳感器/39529839/39529830:?jiǎn)螛s兵