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光纤传感器的部分知识介绍

2013-03-27 10:13
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  光纤传感器通过光导纤维把输入变量转换成调制的光信号。光纤传感器的测量原理有两种。其一是物性型光纤传感器原理,物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性,将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应,即光纤在外界环境因素,如温度、压力、电场、磁场等等改变时,其传光特性,如相位与光强,会发生变化的现象。因此,如果能测出通过光纤的光相位、光强变化,就可以知道被测物理量的变化。这类传感器又被称为敏感元件型或功能型光纤传感器。激光器的点光源光束扩散为平行波,经分光器分为两路,一为基准光路,另一为测量光路。外界参数(温度、压力、振动等)引起光纤长度的变化和相位的光相位变化,从而产生不同数量的干涉条纹,对它的模向移动进行计数,就可测量温度或压等。

  其次是结构型光纤传感器原理,结构型光纤传感器是由光检测元件(敏感元件)与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质,所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。

  光纤传感器的优点是与传统的各类传感器相比,光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,有一系列独特的优点。电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,非侵入性,高灵敏度,容易实现对被测信号的远距离监控,耐腐蚀,防爆,光路有可挠曲性,便于与计算机联接。光纤传感器结构简单,体积小,重量轻,耗电少等。光纤传感器在军事、航空、医学、环境监测、土木工程、电子系统等很多领域都有广泛的应用,尤其适用于以下特殊环境:在高压、电磁感应噪音条件下的测试,在危险和环境恶劣条件下的测试,在机器设备内部的狭小间隙中的测试,在远距离的传输中的测试,光纤传感器的分类和可测量的物理量,按所利用的不同的光学现象,光纤传感器可分为干涉型和非干涉型,可通过相位,频率,强度和偏振调制等方式实现对不同物理量的测量。

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