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光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理及分類
光纖傳感器
光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理以電為基礎的傳統(tǒng)傳感器是一種把測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統(tǒng)以及信息傳輸均用金屬導線連接,見圖(a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光、信號處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成。
由光發(fā)送器發(fā)出的光經(jīng)源光纖引導至敏感元件。這時,光的某一性質(zhì)受到被測量的調(diào)制,已調(diào)光經(jīng)接收光纖耦合到光,使光信號變?yōu)殡娦盘?,后?jīng)信號處理得到所期待的被測量。
光纖傳感器技術在實際檢測中取得了一些應用
雖然光纖傳感器技術在實際檢測中取得了一些應用,但仍存在一些問題,如光纖埋入結(jié)構(gòu)的工藝問題,雖然可以通過安裝方式得到改善,但同時也導致了應變要先經(jīng)過金屬傳遞,然后再由光纖間接感應到應變,因此需要通過實驗修正才能夠進行準確測量。同時光纖傳感器的輸出信號會受到光源波動、光纖傳輸損耗變化、探測器老化等因素的影響,這些因素都會降低光纖傳感器測量的準確性。再者目前光纖傳感器實用性還有待開發(fā),同時其制作成本相當昂貴。目前光纖傳感器很大一部分產(chǎn)品還在實驗室階段,因此需要將實驗結(jié)果盡快投入到使用中去。
與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖傳感器具有獨特的優(yōu)點:抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、本質(zhì)安全由于光纖傳感器是利用光波傳輸信息,而光纖又是電絕緣、耐腐蝕的傳輸媒質(zhì),并且安全可靠,這使它可以方便有效地用于各種大型機電、礦井等強電磁干擾和易然易暴等惡劣環(huán)境中。
適用于惡劣環(huán)境光纖是一種電介質(zhì),耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾,可用于其它傳感器所不適應的惡劣環(huán)境中。此外,光纖傳感囂還具有質(zhì)量輕、體積小、可繞曲、測量對象廣泛、復用性好、成本低等特點。