按光在光纤中被调制的原理不同
按光在光纤中被调制的原理不同,光纤传感器可分为:强度调制型、相位调制型、偏振态调制型、频率调制型、波长调制型等。迄令为止,光纤传感器能够测定的物理量已达七十多种。
与传统的传感器相比,光纤传感器具有独特的优点:
灵敏度高
由于光是一种波长极短的电磁波,通过光的相位便得到其光学长度。以光纤干涉仪为例,由于所使用的光纤直径很小,受到微小的机械外力的作用或温度变化时其光学长度要发生变化,从而引起较大的相位变化
假设用10米的光纤,1℃的变化引起1000ard的相位变化,若能够检测出的相位变化为0.01ard,那么所能测出的温度变化为l0℃,可见其灵敏度之高.
拾光型光纤传感器结构原理及分类
拾光型光纤传感器
用光纤作为探头,接收由被测对象辐射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纤激光速度计、辐射式光纤温度传感器等。
光纤传感器结构原理及分类
根据光受被测对象的调制形式
形式:强度调制型、偏振调制、频率调制、相位调制。
1)强度调制型光纤传感器
是一种利用被测对象的变化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等参数的变化,而导致光强度变化来实现敏感测量的传感器。有利用光纤的微弯损耗;各物质的吸收特性;振动膜或液晶的反射光强度的变化;物质因各种粒子射线或化学、机械的激励而发光的现象;以及物质的荧光辐射或光路的遮断等来构成压力、振动、温度、位移、气体等各种强度调制型光纤传感器。
优点:结构简单、容易实现,成本低。
缺点:受光源强度波动和连接器损耗变化等影响较大 。
偏振调制光纤传感器是一种利用光偏振态变化来传递被测对象
偏振调制光纤传感器
是一种利用光偏振态变化来传递被测对象信息的传感器。有利用光在磁场中媒质内传播的法拉第效应做成的电流、磁场传感器;利用光在电场中的压电晶体内传播的泡尔效应做成的电场、电压传感器;利用物质的光弹效应构成的压力、振动或声传感器;以及利用光纤的双折射性构成温度、压力、振动等传感器。这类传感器可以避免光源强度变化的影啊,因此灵敏度高。
统控制信息无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作
统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; 温度是冶金、钢铁、焊接、化工等行业进行质量控制和确保顺利生产的重要参数,传统的测温方法有热电偶法和光学高温计法,热电偶法是接触式测温,如用铂铑热电偶,钨铼热电偶等,探头置于被测环境中,温差电压经电路转换后在仪表上直接显示温度,高温烧结炉多用这种方法,这些温度传感器尽管操作方便,性能稳定,但是因为接触式测温,热电偶冷热端距离远,体积大,而且采用稀有的贵重金属,造价昂贵,使用寿命短, 光学高温计法是接触式测温,通过比较辐射源的色温和灯丝色温来测定温度,或者发射一激光束,通过被测体的反射束来测温而光纤温度传感器较其它测温仪具有测量精度高,抗电磁干扰,体积小,可自由弯曲等优点,可应用于,空间狭小,直接瞄准有困难的场合,因而受到了广泛地重视。
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