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光纤传感器的分类

发布时间:2022-03-28人气:31

东莞市唯步电子科技有限公司专业生产销售各类拉绳位移传感器直线位移传感器磁致伸缩位移传感器、动态/静态扭矩传感器压力传感器/变送器等


根据光受被测对象的调制形式可以分为:强度调制型、偏振态制型、相位制型、频率制型;

根据光是否发生干涉可分为:干涉型和非干涉型;

根据是否能够随距离的增加连续地监测被测量可分为:分布式和点分式;

根据光纤在传感器中的作用可以分为:一类是功能型(Functional Fiber,缩写为FF)传感器,又称为传感型传感器; 另一类是非功能型(Non Functional Fiber缩写为NFF),又称为传光型传感器。 


功能型

功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。

光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内受被测量调制,多采用多模光纤。

优点:结构紧凑、灵敏度高。

缺点:须用特殊光纤,成本高,

典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等。

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非功能光纤型

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, 光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。

光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。

优点:光纤即可用于电气隔离,有用于数据传输,且光纤传输的信号不受电磁干扰的影响。

实用化的大都是非功能型的光纤传感器。AnyWay的变频电压传感器、变频电流传感器、变频功率传感器(一种电压、电流组合式传感器)就属于非功能型的光纤传感器,在复杂电磁环境下的电量测量中,有其独到的优势。

光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。光纤传感器有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。

所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。

光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。


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