光纖傳感器的基本工作原理是將來(lái)自光源的光信號(hào)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,,成為被調(diào)制的信號(hào)源,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)。
傳感器在朝著靈敏,、精確,、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展,。在這一過(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(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,。
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:
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(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,。
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(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。
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(jìn)口了適用于難以抵達(dá)的位置和危險(xiǎn)環(huán)境如含易爆物質(zhì)中的測(cè)量的光纖位移傳感器 - FOD,,針對(duì)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(duì)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(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。
光纖傳感器的特點(diǎn):
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(cè)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(jiǎn)單容易,。
3. 子母扣嵌入式的設(shè)計(jì),安裝更為簡(jiǎn)單,。
光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)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(xué)測(cè)量的特點(diǎn),,有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。電絕緣性能好,,抗電磁干擾能力強(qiáng),,非侵入性,高靈敏度,,容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控,,耐腐蝕,防爆,,光路有可撓曲性,,便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。
傳感器朝著靈敏,、精確,、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展,,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。