光纖傳感器的基本工作原理

光纖傳(chuan) 感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調製器使待測參數與(yu) 進入調製區的光相互作用後導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等)發生變化稱為(wei) 被調製的信號光在經過光纖送入光探測器經解調後獲得被測參數。

　　近年來，超聲波測厚儀(yi) 傳(chuan) 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(chuan) 感器這個(ge) 傳(chuan) 感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(you) 異的例如：抗電磁幹擾和原子輻射的徑細、質軟、重量輕的機械;絕緣、無感應的電氣;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學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人的生理界限接收人的感官所感受不到的外界信息。

　　優(you) 點：

　　一。靈敏度較高;

　　二。幾何形狀具有多方麵的適應性可以製成任意形狀的光纖傳(chuan) 感器;

　　三。可以製造傳(chuan) 感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉等)的器件;

　　四。可以用於(yu) 高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環境;

　　五。而且具有與(yu) 光纖遙測技術的內(nei) 在相容性。

　　光纖傳(chuan) 感器應用：絕緣子汙穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液麵、轉矩、光聲、電流和應變等物理量的測量。

　　光纖傳(chuan) 感器可以分為(wei) 兩(liang) 大類：一類是功能型(傳(chuan) 感型)傳(chuan) 感器; 另一類是非功能型(傳(chuan) 光型)傳(chuan) 感器。

　　一、功能型傳(chuan) 感器

　　功能型傳(chuan) 感器是利用光纖本身的特性把光纖作為(wei) 敏感元件, 被測量對光纖內(nei) 傳(chuan) 輸的光進行調製, 使傳(chuan) 輸的光的強度、相位、頻率或偏振態等特性發生變化, 再通過對被調製過的信號進行解調, 從(cong) 而得出被測信號。

　　光纖在其中不僅(jin) 是導光媒質，德圖PH計而且也是敏感元件，粗糙度儀(yi) 光在光纖內(nei) 受被測量調製多采用多模光纖。

　　優(you) 點：結構緊湊、靈敏度高。

　　缺點：須用特殊光纖成本高

　　典型例子：光纖陀螺、光纖水聽器等

　　二、非功能型傳(chuan) 感器

　　非功能型傳(chuan) 感器是利用其它敏感元件感受被測量的變化, 光纖僅(jin) 作為(wei) 信息的傳(chuan) 輸介質常采用單模光纖。

　　光纖在其中僅(jin) 起導光作用光照在光纖型敏感元件上受被測量調製。

　　優(you) 點：無需特殊光纖及其他特殊技術;比較容易實現成本低。

　　缺點：靈敏度較低。

　　實用化的大都是非功能型的光纖傳(chuan) 感器。

　　光纖傳(chuan) 感器是zui近幾年出現的新技術可以用來測量多種物理量比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間裏在強電磁幹擾和高電壓的環境裏光纖傳(chuan) 感器都顯示出了*的能力。目前光纖傳(chuan) 感器已經有70多種大致上分成光纖自身傳(chuan) 感器和利用光纖的傳(chuan) 感器。

　　所謂光纖自身的傳(chuan) 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(cong) 而使得光纖內(nei) 傳(chuan) 輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方麵發生變化。測量臂傳(chuan) 輸的光與(yu) 參考臂的參考光互相幹涉(比較)使輸出的光的相位(或振幅)發生變化根據這個(ge) 變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳(chuan) 輸的相位受外界影響的靈敏度很高利用幹涉技術能夠檢測出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高的靈敏度。

　　光纖聲傳(chuan) 感器就是一種利用光纖自身的傳(chuan) 感器。當光纖受到一點很微小的外力作用時就會(hui) 產(chan) 生微彎曲而其傳(chuan) 光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波它對光纖的作用就是使光纖受力並產(chan) 生彎曲通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身傳(chuan) 感器的一種與(yu) 激光陀螺相比光纖陀螺靈敏度高體(ti) 積小成本低可以用於(yu) 飛機、艦船、等的高慣性導航係統。