光纤传感器原理:光纤传感器原理是什么 光纤传感器原理及特点【详解】

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光纤传感器原理:光纤传感器原理是什么光纤传感器原理及特点【详解】摘要: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

光纤传感器原理:光纤传感器原理是什么 光纤传感器原理及特点【详解】  第1张

光纤传感器原理:光纤传感器原理是什么 光纤传感器原理及特点【详解】

  摘要: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】光纤传感器原理是什么 光纤传感器特点及其应用
  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
  光纤传感器基本构成及原理
  光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器以及解调制器组成。其基本原理是将光源的光经入射光纤送人调制区,光在调制区内与外界被测参数相互作用,使光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测器、解调器而获得被测参数。
  光纤传感器按传感原理可分为两类:一类是传光型(非功能型)传感器,另一类是传感型(功能型)传感器。在传光型光纤传感器中,光纤仅作为光的传输媒质,对被测信号的感觉是靠其它敏感元件来完成的,这种传感器中出射光纤和入射光纤是不连续的,两者之间的调制器是光谱变化的敏感元件或其它性质的敏感元件。在传感型光纤传感器中光纤兼有对被测信号的敏感及光信号的传输作用,将信号的“感”和“传”合而为一,因此这类传感器中光纤是连续的。
  由于这两种传感器中光纤所起的作用不同,对光纤的要求也不同。在传光型传感器中光纤只起传光的作用,采用通信光纤甚至普通的多模光纤就能满足要求,而敏感元件可以很灵活地选用优质的材料来实现,因此这类传感器的灵敏度可以做得很高,但需要较多的光耦合器件,结构较复杂;传感型光纤传感器的结构相对来说比较简单,可少用一些耦合器件,但对光纤的要求较高,往往需采用对被测信号敏感、传输特性又好的特殊光纤。到目前为止,实际中大多数采用前者,但随着光纤制造工艺的改进,传感型光纤传感器也必将得到广泛的应用。
  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。
  光纤传感器特点
  与传统的传感器相比,光纤传感器具有独特的优点:
  (1)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1 0米的光纤,l℃的变化引起1000ard的相位变化,若能够检测出的最小相位变化为0.01ard,那么所能测出的最小温度变化为l 0℃,可见其灵敏度之高。
  (2)抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全
  由于光纤传感器是利用光波传输信息,而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输媒质,并且安全可靠,这使它可以方便有效地用于各种大型机电、石油化工、矿井等强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中。
  (3)测量速度快
  光的传播速度最快且能传送二维信息,因此可用于高速测量。对雷达等信号
  的分析要求具有极高的检测速率,应用电子学的方法难以实现,利用光的衍射现象的高速频谱分析便可解决。
  (4)信息容量大
  被测信号以光波为载体,而光的频率极高,所容纳的频带很宽,同一根光纤可以传输多路信号。
  (5)适用于恶劣环境
  光纤是一种电介质,耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰,可用于其它传感器所不适应的恶劣环境中。
  此外,光纤传感器还具有质量轻、体积小、可绕曲、测量对象广泛、复用性好、成本低等特点。
  光纤传感器的应用
  正是由于光纤传感器拥有如此之多的优点,使得其应用领域非常广泛,涉及石油化工、电力、医学、土木工程等诸多领域。
  1.光纤传感器在石油化工系统的应用
  在石油化工系统中,由于井下环境具有高温、高压、化学腐蚀以及电磁干扰强等特点,使得常规传感器难以在井下很好地发挥作用。然而光纤本身不带电,体小质轻,易弯曲,抗电磁干扰、抗辐射性能好。特别适合于易燃易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用,因此光纤传感器在油井参数测量中发挥着不可替代的作用,它将成为可应用于油气勘探及石油测井等领域的一项具有广阔市场前景的新技术。
  1.1光纤传感器在油气勘探中的应用
  光纤传感器由于其抗高温能力、多通络、分布式的感应能力,以及只需要较小的空间即可满足其使用条件的特点,使得在勘探钻井方面尤其独特的优势。
  应用光纤传感器可以制成井下分光计,分布式温度传感器及光纤压力传感器等适用于这种特殊作业要求的产品。
  (1)井下分光计
  流体分析仪如图1所示,可用于了解初期开发过程中的原油组成成分。它由两个传感器合成:一个是吸收光谱分光纤,另一个是荧光和气体探测器。井下流体通过地层探针被引入出油管,光学传感器用于分析出油管内的流体。流体分析分光计则提供了原位井下流体分析,并对地层流体的评估加以改进。
  (2)分布式温度传感器
  光纤分布式温度传感器是井下应用最为流行的光纤传感器。应用实例是监测注水蒸气重油开采系统。蒸汽被注入重油层用以降低油的黏度,使稠油能够开采出来。井下蒸汽温度可高达250℃以上。
  流体分析仪构造
  图1流体分析仪构造
  (3)压力传感器
  侧孔光纤式压力传感器目前正在研发中,其主要致力于超高温和井下压力监测任务。
  目前基于光纤传感器已经出现其他商业产品,例如,用于多相流测量和分布式动态应变测量的光纤探针。其高可靠性和高效低耗的技术优势是光纤产品在油田应用上取得成功的关键因素。
  1.2光纤传感器在石油测井中的应用
  石油测井是石油工业最基本和最关键的环节之一,压力、温度、流量等参量是油气井下的重要物理量,通过先进的技术手段对这些量进行长期的实时监测,及时获取油气井下信息,对石油工业具有极为重要的意义。
  光纤传感器对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件,包括高温、高压以及强烈的冲击与振动,可以高精度地测量井筒和井场环境参数,同时,光纤传感器具有分布式测量能力.可以测量被测量的空间分布,给出剖面信息。而且,光纤传感器横截面积小,外形短,在井筒中占据空间极小。而这些特性都是传统的电子传感器在井下的恶劣环境下所不具备的。
  利用光纤传感器可以进行井下流量测量、温度测量、压力测量、含水(气)测量、密度测量、声波测量等。
  (1)流量测量
  由于光的强度、相位、频率、波长等特性在光纤传输的过程中会受到流量的调制,利用一定的光检测方法把调制量转换成电信号,就可以求出流体的流量,这就是光纤流量计的工作原理。
  (2)温度及压力测量
  分布式光纤测量系统(DTS)利用光纤后向拉曼散射的温度效应,可以对光纤所在的温度场进行实时监测,EFPI型(非本征型F-P干涉)、FBG型光纤传感器为波长编码型传感器,具有灵敏度高、可同时测量压力、温度、应力等多个参量的特点。
  光纤热色温度传感器是由白光源、多模光纤组成的反射式温度传感器;光纤辐射式温度传感器利用黑体辐射能量,其非接触,可测瞬问温度,响应速度快,不需要热平衡时间,可用于高温测量;半导体吸收式光纤温度传感器利用其半导体材料的吸收边波长随着温度的增加而向较长波长位移的特性,选择适当的半导体发光二极管,使其光谱范围正好落在吸收边的区域,这样透过半导体的光强就随着温度的增加而减少。
  (3)含水(气)率及密度测量
  U型光纤的传输功率随外界介质折射率变化而变化,光波作为信息载体,与混合流体电阻率、流型及水质无关,基于该原理的光纤持率/密度传感器从本质上解决了现有持率存在的高含水无分辨率和放射性物质的应用问题,对于多相流体油、水、气的折射率各不相同,因而混合流体的折射率会随着油、水、气比例的改变而改变。因此这种折射率调制型光纤传感器不仅能测流体持率,可同时测流体密度,其精度较高。
  (4)声波测量
  地震波在不同的介质中传播,接收到的地震波波形就会不同,根据不同的地震波形态,可识别地层沉积序列和沉积构造,为储层定位、判断窜槽、检测套管破损及断裂、射孔层位及确定流体流量等。VSP地震测井,就是把检波器放人井中,通过地面击发的地震波或利用井中流体流动等产生的微震动,由井中的检波器接收地震信号。永久井下光纤三分量地震测量具有高的灵敏度和方向性,能产生高精度的空间图像,不仅能提供近井眼图像,而且能提供井眼周围地层图像,测量范围能达数千公里。它能经受恶劣环境条件,且没有可移动部件和井下电子器件,能经受强的冲击和震动,可安装在复杂的完井管柱极小的空间
  光纤传感器在电力系统的应用
  电力系统网络结构复杂、分布面广,在高压电力线和电力通信网络上存在着各种各样的隐患,因此,对系统内各种线路、网络进行分布式监测显得尤为重要。
  1.在高压电缆温度和应变测量中的应用
  目前,国外(主要是英国、 日本 等)已利用激光喇曼光谱效应研制出分布式光纤温度传感器产品。而国内也在积极地开展这方面的研究工作。国内把分布式光纤温度传感技术引入电力系统电缆测温的研究工作只是刚刚开始。
  联系到我国南方地区去年所遭受到的雪灾来考虑,如果能在高压电缆上并行地铺设传感光缆,对电力系统电缆、铁塔等设施的温度、压力等参量进行实时测量,就能够做到及时排险,从而尽可能减少经济损失。可见,光纤传感器在电力系统将具有广泛的应用前景。
  在理想情况下,光纤应被置于尽可能靠近电缆缆芯的位置,以更精确地测量电缆的实际温度。对于直埋动力电缆来说,表贴式光纤虽然不能准确地反映电缆负载的变化,但是对电缆埋设处土壤热阻率的变化比较敏感,而且能够减少光纤的安装成本。
  2.在电功率传感器中的应用
  电功率是反映电力系统中能量转换与传输的基本电量,电功率测量是电力计量的一项重要内容。随着电力工业的迅速发展,传统的电磁测量方法日益显露出其固有的局限性,如电绝缘、电磁干扰、磁饱和等问题,因而人们一直在致力于寻找测量电功率的新方法。可以说光纤传感器的出现给人们解决这一问题带来了福音。
  光纤电功率传感器的主要特点是:由于电功率传感同时涉及电压、电流2个电量,因而通常需要同时考虑电光、磁光效应,同时利用2种传感介质或1种多功能介质作为敏感元件,这使得光纤电功率传感头的结构相对复杂;光纤电功率传感器的光传感信号中有时同时包含电压、电流信号,因此其信号检测与处理方法也将比较复杂。
  3.在电力系统光缆监测中的应用
  电力系统光缆种类繁多,加之我国地域广阔,各地环境差异很大,所以光缆的环境也很复杂,其中温度和应力是影响光缆性能的主要环境因素。因此,在监测光纤断点的同时也对光缆所处温度和应力情况进行监测,可见对光缆的故障预警及维护意义深远。
  通过测量沿光纤长度方向的布里渊散射光的频移和强度,可得到光纤的温度和应变信息,且传感距离较远,所以有深远的工程研究价值。
  基于布里渊光时域反射(BOTDR)的分布式光纤传感系统,采用相干检测技术,系统原理如图1所示。
  基于BOTDR传感系统原理
  图1基于BOTDR传感系统原理
  BOTDR光纤传感系统测量的是光纤的自发布里渊散射信号,其信号强度非常微弱,但可以采用相干检测技术提高系统信噪比。这种方案可单光源、单端工作,系统简单,实现方便,而且可同时监测光纤断点、损耗、温度和应变。
  传光光纤传感器在医学方面的应用
  在医学中的应用医用光纤传感器目前主要是传光型的。以其小巧、绝缘、不受射频和微波干扰、测量精度高及与生物体亲合性好等优点备受重视。本文将主要介绍传光光纤在压力测量、血流速度测量、pH值测量三个方面的应用。此外,它还可以应用于测量温度和医用图像传输上面。
  1.压力测量
  目前临床上应用的压力传感器主要用来测量血管内的血压、颅内压、心内压、膀胱和尿道压力等。用来测量血压的压力传感器示意见图1。其中对压力敏感的部分是在探针导管末端侧壁上的一块防水薄膜,一面带有悬臂的微型反射镜与薄膜相连,反射镜对面是一束光纤,用来传递入射光到反射镜,同时也将反射光传送出来。当薄膜上有压力作用时。薄膜发生形变且能带动悬臂使反射镜角度发生改变,从光纤传来的光束照射到反光镜上,再反射到光纤的端点。由于反射光的方向随反射镜角度的变化而改变,因此光纤接收到的反射光的强度也随之变化。这一变化通过光纤传到另一端的光电探测器变成电信号,这样通过电压的变化便可知探针处的压力大小。
  图1光纤体压计探针
  2.血流速度测量
  多普勒型光纤速度传感器测量皮下组织血流速度的示意见图2此装置利用了光纤的端面反射现象,测量系统结构简单。
  光纤体压计探针
  图2光纤体压计探针
  发光频率为f的激光经透镜,光纤被送到表皮组织。对于不动的组织,例如血管壁,所反射的光不产生频移;而对于皮层毛细血管里流速为的红细胞,反射光要产生频移,其频率变化为△f;发生频移的反射光强度与红细胞的浓度成比例,频率的变化值可与红细胞的运动速度成正比。发射光经光纤收集后,先在光检测器上进行混频,然后进人信号处理仪,从而得到红细胞的运动速度和浓度。
  3.pH值测量
  用来测定活体组织和血液值pH光纤光谱传感器示意图,如图3所示。其工作原理是利用发射光、透射光的强度随波长的分布光谱来进行测量。这种传感器将两根光纤插入可透过离子的纤维素膜盒中.膜盒内装有试剂,当把针头插入组织或血管后,体液渗入试剂,导致试剂吸收某种波长的光.用光谱分析仪测出此种变化,即可求得血液或组织的pH值。
  测定pH值的光纤光谱仪
  图3测定pH值的光纤光谱仪

光纤传感器原理:光纤传感器原理特点及调试步骤应用

光纤放大器在市场上有着广泛的应用,本节主要讲解光纤放大器原理特点及调试应用的相关知识。在讲解之前,先看下光纤放大器实物图,看下光纤放大器是什么样子。就跟看人先看面貌一样,先看上才能喜欢。光纤传感器实物1光纤传感器实物2
最直接可以看到的是上面一排数字,上图中的绿色数字5000(设定值可以修改),红色数字9999.光纤放大器将接收的光进行数字化成四位数字。绿色代表你设置的阈值,决定接收到的光强度大于或者小于多少数据值后传感器响应。红色数字代表当前光纤放大器接收到的光的强度值,值越大代表反射回来的光强度大。
2. 光纤传感器原理及特点
---光纤传感器组成
光纤传感器由如下两大部分组成,光纤放大器和光纤
光纤放大器组成示意图
光纤传感器工作原理如下:
之前讲过光电开关,光电开关本身是需要发光、接接收单元的。光纤传感器也是光电开关的一种类别。只是因为构造比较特殊,光纤放大器本身也具有发光单元与接收单元。只是发光单元发出的光形成的光路是从光纤发射出去,然后反射回来的光也是通过光纤传输到本体上接收单元
特点如下:
根据上面一段话,光纤传感器的工作原理论述。光纤传感器也是光电开关的一种。光纤传感器的功能是非常强大的。主要是因为同一个光纤放大器本体可以通过不同的光纤(每一个光纤传感器供应商都有大量的光纤型号供应)实现漫反射原理、镜反原理、对射式原理的应用方案。
光纤工作原理涉及到光学内容,大概如下:
光纤工作原理
光纤实际是利用光的全反射原理,当光进入光纤后通过不断的全反射而传输,其优点是光可以几乎无损失地进行较长距离传输。
光纤产品技术参数
--光纤材质根据纤心和包层材质可分为玻璃和塑料两种。
塑料光纤性能特点:适用于可见红光光纤放大器;单束光纤和多束光纤类别;可达更小的弯曲角度,柔韧性更好;更好的抗震性;可根据需要进行裁截;一般工作温度范围:–40 °C ~+180 °C。
玻璃光纤性能特点:可用于可见红光或者红外光类型光纤放大器;多束光纤;抗腐蚀;更高的使用温度:–55 °C ~+315 °C;适用于红外光传输。
光纤外皮材质:
光纤外皮主要用于保护纤心不受机械挤压或者化学腐蚀等,确保光束可靠传输。为了满足各种不用的应用需要(高温、抗振动、耐腐蚀、…),光纤提供了多种类型外皮,其中包括PVC塑料、金属(铝、不锈钢等)、特氟龙。
各种外皮材料性能
光纤头封装方式:
光纤头封装
光纤头发射角及光纤聚焦
光线头发射角一般为60度,为了减少光斑大小,特别当用来检测小物体时。通过加装聚焦镜,对光斑进行聚焦处理,形成很小的光斑,实现检测小物体检测应用。
3. 光纤传感器调试步骤及设置方法(如下以SICK的光纤放大器作为说明)
---调试之前的准备,首先每家传感器公司都有对应的调试手册供下载,每家传感器公司功能都是类似的,但具体的操作还是有些差别,具体的菜单位置名称,也是不同。
---调试之前,安装固定好传感器,接线上电,上电正常。
---将检测物放置在光纤之前,设置光纤参数,如下通过按钮进行操作。
光纤传感器操作面板菜单树
菜单树
根据需要模式进入相应的菜单树修改相对应的值,实现不同的工作模式,检测功能。具体细节这里不表,参考各传感器厂家对应的手册说明书即可。
这里最重要的参数说明一下就是,开光动作阈值。这个值需要根据不同检测物,物体反射回来的光强多作为参考来进行修改,这个值设定的是否合适,影响到是否能够稳定检测不同的物体。
---最后一步是验证,将不同类型的产品放在光纤头前面,测试是否都可以正常检测。
4. 光纤传感器应用距离(液位测量)
液位检测
特点:试管、狭小容器;透明物体检测功能
光纤传感器总结:
如下一些场景应用非常适合于光纤产品的使用:
--- 安装空间狭小,不方便调试。光纤非常细小,可以插进小空间里进行检测。
--- 使用环境恶劣(例如:化学腐蚀性环境,高温,…)特别是玻璃光纤,将光纤头放在高温的生产线上,放大器本体安装在低温控制箱中,实现分离检测,具有广泛应用场景。
--- 需要精准控制位置和光量阀值情况下;可视化数字显示当前设置量与接收到的光线亮度,非常易于调试。
--- 高速响应;响应可以达及KHZ,在高速计数或者旋转测速应用中
--- 细小物体检测;通过聚焦镜头,光斑可以做到非常小,实现对小物体,小缝隙检测
光纤传感器是一种广泛使用的光电传感器,应用非常广,特别是一些特殊场景。接下来会继续讲解另外一种传感器,在包装材料上广泛应用,它就是色标传感器。
光纤传感器原理:光纤传感器原理是什么 光纤传感器原理及特点【详解】  第2张

光纤传感器原理:光纤传感器原理种类

1、光纤传感器结构原理
以电为基础的传统传感器是一种把测量的状态转变为可测的电信号的装置。它的电源、敏感元件、信号接收和处理系统以及信息传输均用金属导线连接,见图 (a)。光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光接收器、信号处理系统以及光纤构成,见图(b)。

  由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。这时,光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,最后经信号处理得到所期待的被测量。
  可见,光纤传感器与以电为基础的传统传感器相比较,在测量原理上有本质的差别。传统传感器是以机—电测量为基础,而光纤传感器则以光学测量为基础。
  光是一种电磁波,其波长从极远红外的lmm到极远紫外线的10nm。它的物理作用和生物化学作用主要因其中的电场而引起。因此,讨论光的敏感测量必须考虑光的电矢量E的振动,即

  A——电场E的振幅矢量;ω——光波的振动频率;
  φ——光相位;t——光的传播时间。
  可见,只要使光的强度、偏振态(矢量A的方向)、频率和相位等参量之一随被测量状态的变化而变化,或受被测量调制,那么,通过对光的强度调制、偏振调制、频率调制或相位调制等进行解调,获得所需要的被测量的信息。
 2、光纤传感器的分类

注:MM多模;SM单模;PM偏振保持;a,b,c功能型、非功能型、拾光型
  (1)根据光纤在传感器中的作用
  光纤传感器分为功能型、非功能型和拾光型三大类。
  1)功能型(全光纤型)光纤传感器
  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)作传感元件,将“传”和“感”合为一体的传感器。光纤不仅起传光作用,而且还利用光纤在外界因素(弯曲、相变)的作用下,其光学特性(光强、相位、偏振态等)的变化来实现“传”和“感”的功能。因此,传感器中光纤是连续的。由于光纤连续,增加其长度,可提高灵敏度。

  2)非功能型(或称传光型)光纤传感器
光纤仅起导光作用,只“传”不“感”,对外界信息的“感觉”功能依靠其他物理性质的功能元件完成。光纤不连续。此类光纤传感器无需特殊光纤及其他特殊技术,比较容易实现,成本低。但灵敏度也较低,用于对灵敏度要求不太高的场合。
  3)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多普勒速度计、辐射式光纤温度传感器等。

  (2)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 。
 2)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。
  3)频率调制光纤传感器
  是一种利用单色光射到被测物体上反射回来的光的频率发生变化来进行监测的传感器。有利用运动物体反射光和散射光的多普勒效应的光纤速度、流速、振动、压力、加速度传感器;利用物质受强光照射时的喇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;以及利用光致发光的温度传感器等。
  4)相位调制传感器
  其基本原理是利用被测对象对敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或传播常数发生变化,而导致光的相位变化,使两束单色光所产生的干涉条纹发生变化,通过检测干涉条纹的变化量来确定光的相位变化量,从而得到被测对象的信息。通常有利用光弹效应的声、压力或振动传感器;利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器;利用电致伸缩的电场、电压传感器以及利用光纤赛格纳克(Sagnac)效应的旋转角速度传感器(光纤陀螺)等。这类传感器的灵敏度很高。但由于须用特殊光纤及高精度检测系统,因此成本高。

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2021-06-18 17:12:01

光电传感器和光纤传感器的区别是什么

光纤传感器和光电传感器作为两种典型的传感器,其在生产测量当中的应用都是比较广泛的,那么两者究竟有什么区别呢?我整理了相关资料,接下来就从以下7个方面对二者的区别进行逐一的分析。 1 定义不同 光电传感器

2021-06-13 10:41:00

反射式光纤位移传感器的原理

反射式光纤位移传感器是非功能型光纤传感器,其工作原理是光纤采用Y形结构,两束光纤的一端分为两支,分别是光源光纤和接收光纤,而另一端合并在一起组成光纤探头。

2021-02-15 17:23:00

光纤传感器和光电传感器的区别是什么

光纤传感器和光电传感器作为两种典型的传感器,其在生产测量当中的应用都是比较广泛的,那么两者究竟有什么区别呢?接下来就从原理及应用两方面对二者的区别进行逐一的分析。

2021-01-08 09:25:41

光纤传感器与光电传感器的原理、区别

光纤传感器和光电传感器作为两种典型的传感器,其在生产测量当中的应用都是比较广泛的,那么两者究竟有什么区别呢?接下来就从原理及应用两方面对二者的区别进行逐一的分析。

2021-01-05 17:47:17

光纤传感器与光电传感器之间的区别是什么

光纤传感器是一种放大器分离型的光电传感器,光纤传感器中也有对射型、回归反射型和扩散反射型。光纤传感器的功能与光电传感器有些类似,均可远距离检测物体是否存在。不同的是,光纤传感器的体型较光电传感器小

2020-12-16 14:38:01

光纤温度传感器原理_光纤温度传感器应用

光纤温度传感器是一种传感装置,利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理,分析光纤传输的光谱了解实时温度,主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等,分为分布式、光纤荧光温度传感器。

2020-02-25 10:35:32

光纤光栅传感器的分类_光纤光栅传感器的特点

光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种,该光纤传感器主要是基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。下面我们就光纤光栅传感器的原理及应用等方面来向大家作介绍。

2020-02-23 06:03:00

光纤传感器的组成结构及性能原理解析

光纤传感器是伴随着光纤及光纤通信技术的发展而逐步形成的一种新型传感器。光纤传感器耐腐蚀、对介质的影响小、具有很强的抗电磁干扰能力

2019-11-14 15:19:19

分布式光纤传感器原理_分布式光纤传感器的应用

本文首先阐述了分布式光纤传感器原理,其次介绍了分布式光纤传感器特点,最后阐述了分布式光纤传感器应用。

2019-10-16 09:40:10

光纤布拉格光栅FBS传感器的工作原理解析

从基本原理来看,光纤传感器会根据所测试的外部环境参数的变化来改变其传播的光波的一个或几个属性,比如强度、相位、偏振状态以及频率等。非固有型 (混合型) 光纤传感器仅仅将光纤作为光波在设备与传感元件之间的传输介质,而固有型光纤传感器则将光纤本身作为传感元件使用。

2019-09-23 15:13:17

光纤布拉格光栅传感器的特点以及工作原理解析

从基本原理来看,光纤传感器会根据所测试的外部环境参数的变化来改变其传播的光波的一个或几个属性,比如强度、相位、偏振状态以及频率等。非固有型 (混合型) 光纤传感器仅仅将光纤作为光波在设备与传感元件之间的传输介质,而固有型光纤传感器则将光纤本身作为传感元件使用。

2019-08-26 08:49:26

光纤布拉格光栅传感器的工作原理解析

从基本原理来看,光纤传感器会根据所测试的外部环境参数的变化来改变其传播的光波的一个或几个属性,比如强度、相位、偏振状态以及频率等。非固有型 (混合型) 光纤传感器仅仅将光纤作为光波在设备与传感元件之间的传输介质,而固有型光纤传感器则将光纤本身作为传感元件使用。

2019-08-19 14:02:46

气敏传感器的结构及原理

本文首先介绍了气敏传感器是什么以及气敏传感器的应用,然后分析了气敏传感器的结构和原理,最后说明了气敏传感器的特点。

2019-08-07 11:09:00

常用的五类光纤传感器基本原理解析

根据被调制的光波的性质参数不同,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。

2018-10-10 09:27:08

分析压力传感器原理结构

传感器分为很多种,压力传感器是生活中比较常见的传感器类型,那么压力传感器的工作原理是什么呢?中国传感器交易网指出,压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,下面对压力传感器进行拆解分析解析。

2018-10-09 14:52:06

光纤传感器是什么

光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器以及解调制器组成。其基本原理是将光源的光经入射光纤送人调制区,光在调制区内与外界被测参数相互作用,使光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测器、解调器而获得被测参数。

2018-09-30 16:56:59

光纤传感器的工作原理

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。

2018-09-30 16:48:06

光纤传感器的组成

光纤传感器的基本结构由光源、传输光纤和光检测部分组成。考虑到光纤传输已经很简单,通常一套完整的光纤传感器主要由传感器和解调仪构成。

2018-09-30 16:43:55

光纤传感器调试使用方法

本文主要介绍的是光纤传感器调试,首先介绍了光纤传感器工作原理及优点,其次阐述了光纤传感器调试使用方法,最后介绍了光纤传感器的应用,具体的跟随小编来了解一下吧。

2018-05-11 15:44:57

浅谈光纤位移传感器组成结构和工作原理

光纤传感器与传统的各类传感器相比有一系列独特的优点,如灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好、防爆、光路有可挠曲性、结构简单、体积小和重量轻等。所以,光纤传感器已经成为机载光学传感器的必然发展趋势。

2018-05-02 14:21:00

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