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2019年10月14日

核心提示:光纤传感器有哪些分类?光纤传感器按其工作原理可以分为两类:一类是非功能型(或称传光型)光纤传感器,另一类是功能型(或称传感型)光纤传感器。非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为传播光的介质,传输来自远处或者难以接近场所的光信号。功能型传感型光纤传感器则是利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤(或特殊光纤)作为传感元件,自身实现传感功能的传感器。这 五金市场:多面压力突袭 谁为五金企业“松绑”推荐简介:成本关、用工关、汇率关、融资关、税负关……在9月21-23日举行的中国国际五金展上,一位中小五金企业主接受笔者采访时感叹,现在中小企业发展真的很不容易,需要“过五关斩六将”。五金企业面临的正是转型升级第一个难关——成本关。今年以来,原材料、劳动力、租金、资金等多项成本大幅上涨,中小企业在产业链中缺乏议价能力,无法通过定价转...... 五金之家讯:光纤传感器有哪些分类?

光纤传感器按其工作原理可以分为两类:一类是非功能型(或称传光型)光纤传感器,另一类是功能型(或称传感型)光纤传感器。非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为传播光的介质,传输来自远处或者难以接近场所的光信号。功能型传感型光纤传感器则是利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤(或特殊光纤)作为传感元件,自身实现传感功能的传感器。

这类传感器中,光纤不仅起传递光的作用,而且还利用光纤在外界因素的作用下,其光学特性的变化来实现传感的功能。根据被调制的光波参数不同,这两类光纤传感器都可再分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、频率调制光纤传感器、偏振态调制光纤传感器和波长调制光纤传感器。

1、频率调制型光纤传感器

基本原理是利用运动物体反射或散射光的多普勒频移效应来检测其运动速度,即光频率与光接收器和光源间运动状态有关。当它们相对静止时,接收到光的振荡频率;当它们之间有相对运动时,接收到的光频率与其振荡频率发生频移,频移大小与相对运动速度大小和方向有关。因此,这种传感器多用于测量物体运动速度。频率调制还有一些其他方法,如某些材料的吸收和荧光现象随外界参量也发生频率变化,以及量子相互作用产生的布里渊和拉曼散射也是一种频率调制现象。其主要应用是测量流体流动,其它还有利用物质受强光照射时的拉曼散射构成的测量气体浓度或监测大气污染的气体传感器;利用光致发光的温度传感器等。

2、波长调制型光纤传感器

传统的波长调制型光纤传感器是利用传感探头的光谱特性随外界物理量变化的性质来实现的。此类传感器多为非功能型传感器。在波长调制的光纤探头中,光纤只是简单的作为导光用,即把入射光送往测量区,而将返回的调制光送往分析器。光纤波长探测技术的关键是光源和频谱分析器的良好性能,这对于传感系统的稳定性和分辨率起着决定性的影响。光光纤波长调制技术主要应用于医学、化学等领域。例如,对人体血气的分析、PH值检测、指示剂溶液浓度的化学分析、磷光和荧光现象分析、黑体辐射分析和法布里一珀罗滤光器等。

而目前所称的波长调制型光纤传感器主要是指光纤布拉格光栅传感器(FBG)。可以毫不夸张的说,正是有了光纤光栅传感器,光纤传感器才真正开始从实验室邹向大规模的工程应用。

3、强度调制型光纤传感器

基本原理是待测物理量引起光纤中传输光光强的变化,通过检测光强的变化实现对待测量的测量。一恒定光源发出的一定强度的激光注入传感头,在传感头内,光在被测信号的作用下其强度发生了变化,即受到了外场的调制,使得输出光强的包络线与被测信号的形状一样,光电探测器测出的输出电流也作同样的调制,信号处理电路再检测出调制信号,就得到了被测信号。这类传感器的优点是结构简单、成本低、容易实现,因此开发应用的比较早,现在已经成功的应用在位移、压力、表面粗糙度、加速度、间隙、力、液位、振动、辐射等的测量。强度调制的方式很多,大致可分为反射式强度调制、透射式强度调制、光模式强度调制以及折射率和吸收系数强度调制等等。一般反射式强度调制、透射式强度调制、折射率强度调制称为外调制式,光模式称为内调制式。但是由于原理的限制,它易受光源波动和连接器损耗变化等的影响,因此这种传感器只能用于干扰源较小的场合。

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