發布日期:2022-10-09 點擊率:36
近年來,傳感器在朝著靈敏、、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。
光纖具有很多優異的性能,例如:抗電磁干擾和原子輻射的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區),或者對人有害的地區(如核輻射區),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。
光纖傳感器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的傳感器。
光纖傳感器是將光源入射的光束經由光纖送入調制器,在調制器內與外界被測參數的相互作用,使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化,成為被調制的光信號,再經過光纖送入光電器件、經解調器后獲得被測參數。整個過程中,光束經由光纖導入,通過調制器后再射出,其中光纖的作用首先是傳輸光束,其次是起到光調制器的作用。
與傳統的傳感器相比,光纖傳感器具有獨特的優點:
(1)靈敏度高
由于光是一種波長極短的電磁波,通過光的相位便得到其光學長度。以光纖干涉儀為例,由于所使用的光纖直徑很小,受到微小的機械外力的作用或溫度變化時其光學長度要發生變化,從而引起較大的相位變化。
假設用10米的光纖,l℃的變化引起1000ard的相位變化,若能夠檢測出的小相位變化為0.01ard,那么所能測出的小溫度變化為l0℃,可見其靈敏度之高。
(2)抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、本質安全
由于光纖傳感器是利用光波傳輸信息,而光纖又是電絕緣、耐腐蝕的傳輸媒質,并且安全可靠,這使它可以方便有效地用于各種大型機電、石油化工、礦井等強電磁干擾和易燃易爆等惡劣環境中。
(3)測量速度快
光的傳播速度快且能傳送二維信息,因此可用于高速測量。對雷達等信號的分析要求具有極高的檢測速率,應用電子學的方法難以實現,利用光的衍射現象的高速頻譜分析便可解決。
(4)信息容量大
被測信號以光波為載體,而光的頻率極高,所容納的頻帶很寬,同一根光纖可以傳輸多路信號。
(5)適用于惡劣環境
光纖是一種電介質,耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾,可用于其它傳感器所不適應的惡劣環境中。
此外,光纖傳感器還具有質量輕、體積小、可繞曲、測量對象廣泛、復用性好、成本低等特點。
標簽: 光纖傳感器
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