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光纖傳感器的原理與性能
閱讀:1193 發(fā)布時(shí)間:2021-6-8光纖傳感器的原理,;
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、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,,稱為被調(diào)制的信號(hào)光,,再利用被測(cè)量對(duì)光的傳輸特性施加的影響,完成測(cè)量,。
光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種,。
(1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性,,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào),。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),即光纖在外界環(huán)境因素,,如溫度,、壓力、電場(chǎng),、磁場(chǎng)等等改變時(shí),,其傳光特性,如相位與光強(qiáng),,會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象,。
因此,如果能測(cè)出通過(guò)光纖的光相位,、光強(qiáng)變化,,就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器,。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波,,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,,另一為測(cè)量光路,。外界參數(shù)(溫度、壓力,、振動(dòng)等)引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化,,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),,就可測(cè)量溫度或壓等,。
(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng),。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì),,所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器,。
性能;
光纖具有很多優(yōu)異的性能,,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,,徑細(xì)、質(zhì)軟,、重量輕的機(jī)械性能;絕緣,、無(wú)感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫,、耐腐蝕的化學(xué)性能等,,它能夠在人達(dá)不到的地方,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,。