光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導致光的光學性質(zhì)(如光的強度,、波長,、頻率,、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,,成為被調(diào)制的信號源,,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,,獲得被測參數(shù),。
傳感器在朝著靈敏、精確,、適應(yīng)性強,、小巧和智能化的方向發(fā)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(yōu)異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,,徑細,、質(zhì)軟,、重量輕的機械性能;絕緣,、無感應(yīng)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(qū)),或者對人有害的地區(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,。
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導致光的光學性質(zhì)(如光的強度,、波長,、頻率、相位,、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,,稱為被調(diào)制的信號光,再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響,,完成測量,。
光纖傳感器的測量原理有兩種:
一、物性型光纖傳感器原理,,物性型光纖傳感器是利用光纖對環(huán)境變化的敏感性,,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號。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,、磁場等等改變時,其傳光特性,,如相位與光強,,會發(fā)生變化的現(xiàn)象。
因此,,如果能測出通過光纖的光相位,、光強變化,就可以知道被測物理量的變化,。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器,。激光器的點光源光束擴散為平行波,,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準光路,,另一為測量光路,。外界參數(shù)(溫度、壓力,、振動等)引起光纖長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,對它的模向移動進行計數(shù),,就可測量溫度或壓等,。
二、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元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(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,。
光纖傳感器的應(yīng)用非常的廣,,著名傳感器線上商城工采網(wǎng)就從加拿大進口了適用于難以抵達的位置和危險環(huán)境如含易爆物質(zhì)中的測量的光纖位移傳感器 - FOD,針對醫(yī)療應(yīng)用內(nèi)置安全設(shè)備且精度高,,且具備較高的精確度和良好的可靠性的醫(yī)用光纖溫度傳感器 - FOT-M,,針對土木工程應(yīng)用,如水壩,、橋梁,、隧道和其他結(jié)構(gòu)的監(jiān)控的光纖應(yīng)變傳感器 - SFO-W。
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,、質(zhì)軟,、重量輕的機械性能;絕緣、無感應(yīng)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,,或者對人有害的地區(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,。
光纖傳感器的特點:
1. 因反射體中使用了棱鏡,所以與通用的反射型光控傳感器器相比,,其檢測性能更高,、更可靠,。
2. 與分離式光控傳感器相比,電路連接更簡單容易,。
3. 子母扣嵌入式的設(shè)計,,安裝更為簡單。
光纖傳感器的優(yōu)點是與傳統(tǒng)的各類傳感器相比,,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),具有光纖及光學測量的特點,,有一系列獨特的優(yōu)點,。電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強,,非侵入性,,高靈敏度,容易實現(xiàn)對被測信號的遠距離監(jiān)控,,耐腐蝕,,防爆,光路有可撓曲性,,便于與計算機聯(lián)接,。
傳感器朝著靈敏、精確,、適應(yīng)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,而且還能超越人的生理界限,,接收人的感官所感受不到的外界信息,。