光纖傳感器工作原理
(1)功能型——利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成
(2)傳光型——光纖僅僅起傳輸光的作用,它在光纖端面或中間加裝其它敏感元件感受被測量的變化。
特點
一。靈敏度較高;
二。幾何形狀具有多方面的適應性,可以制成任意形狀的光纖傳感器;
三??梢灾圃靷鞲懈鞣N不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉等)的器件;
四??梢杂糜诟邏?、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環(huán)境;
五。而且具有與光纖遙測技術的內在相容性。
傳感器朝著靈敏、、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展,它能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū)或者對人有害的地區(qū),如核輻射區(qū)),起到人的耳目作用,而且還能人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
絕緣子污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流、光纖傳感器可用于位移、震動、轉動、壓力、彎曲、應變、速度、加速度、電流、磁場、電壓、濕度、溫度、聲場、流量、濃度、PH值和應變等物理量的測量。光纖傳感器的應用范圍很廣,幾乎涉及國民經濟和上所有重要領域和人們的日常生活,尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用,解決了許多行業(yè)多年來一直存在的技術難題,具有很大的市場需求。
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量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化,從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發(fā)生變化。測量臂傳輸的光與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,根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高,利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈,以增加利用長度,獲得更高的靈敏度。
光纖布拉格光柵傳感器(FBS)是一種使用頻率高,范圍廣的光纖傳感器,這種傳感器能根據環(huán)境溫度以及/或者應變的變化來改變其反射的光波的波長。光纖布拉格光柵是通過全息干涉法或者相位掩膜法來將一小段光敏感的光纖暴露在一個光強周期分布的光波下面。這樣光纖的光折射率就會根據其被照射的光波強度而改變。這種方法造成的光折射率的周期性變化就叫做光纖布拉格光柵。
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