1.光纖傳感器基本原理及分類 光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型的傳感技術(shù),當(dāng)光在光纖中傳播時(shí),在外界溫度、壓力、位移、磁場(chǎng)、電場(chǎng)和轉(zhuǎn)動(dòng)等因素作用下,通過(guò)光的反射、折射和吸收效應(yīng),光學(xué)多普勒效應(yīng)、聲光、電光、磁光和彈光效應(yīng)等,可使光波的振幅、相位、偏振態(tài)和波長(zhǎng)等參量直接或間接地發(fā)生變化,因而可將光纖作為敏感元件來(lái)探測(cè)各種物理量。 光纖傳感器主要由光源、傳輸光纖、光電探測(cè)器和信號(hào)處理部分等組成。其基本原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入傳感頭(調(diào)制器),使待測(cè)量參數(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、相位和偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號(hào)光,再經(jīng)過(guò)光纖送入光電探測(cè)器,將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),后經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后還原出被測(cè)物理量。光纖傳感器一般可分為功能型(傳感型)傳感器和非功能型(傳光型)傳感器兩大類。 功能型傳感器是利用光纖對(duì)外界信息具有敏感能力和檢測(cè)能力的特性,將光纖作為敏感元件,當(dāng)被測(cè)量在光纖中傳輸時(shí),光的強(qiáng)度、相位、頻率或偏振態(tài)等特性將發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)制的功能。然后再通過(guò)對(duì)被調(diào)制過(guò)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào),得出被測(cè)信號(hào)。在這種傳感器中,光纖不僅起到了傳光的作用,還起到了"感"的作用。 非功能型傳感器是利用其他敏感元件來(lái)感受被測(cè)量的變化,光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì),即光纖只起導(dǎo)光作用。與傳統(tǒng)的電傳感器相比,光纖傳感器具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、電絕緣性好和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如環(huán)境、橋梁、大壩、油田、臨床醫(yī)學(xué)檢測(cè)和食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域。 2.光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀 自光纖傳感器誕生以來(lái),其優(yōu)越性及應(yīng)用廣泛性受到了世界各國(guó)的密切關(guān)注及高度重視,并對(duì)其展開了積極的研究及開發(fā)。目前,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖傳感器對(duì)位移、壓力、溫度、速度、振動(dòng)、液位和角度等70多種物理量的測(cè)量。美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)和日本等一些國(guó)家將重點(diǎn)研究放在光纖傳感器系統(tǒng)、現(xiàn)代數(shù)字光纖控制系統(tǒng)、光纖陀螺、核輻射監(jiān)控、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控和民用計(jì)劃等6個(gè)方面,并取得了一定的成就。 我國(guó)光纖傳感器的研究工作開始于1983年,一些大學(xué)、科研院所和公司等對(duì)光纖傳感器的研究使得光纖傳感技術(shù)得到了飛速發(fā)展。2010年南京大學(xué)工程管理學(xué)院教授張旭蘋發(fā)明的"基于布里淵效應(yīng)的連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)"通過(guò)了教育部組織的專家鑒定。鑒定專家組一致認(rèn)為,此項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng),擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),技術(shù)上達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平,具有良好的應(yīng)用前景。這一技術(shù)的本質(zhì)是運(yùn)用了物聯(lián)網(wǎng)概念,該技術(shù)填補(bǔ)了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)空白。 以上內(nèi)容就是我們?yōu)槟暮?jiǎn)單介紹,如果您想了解更多這方面的知識(shí),或者了解接近傳感器的型號(hào),歡迎您撥打電話025-66075066聯(lián)系我們,我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)。 |