光纖傳感器通過光導纖維把輸入變量轉換成調制的光信號。光纖傳感器的測量原理有兩種。其一是物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對環境變化的敏感性,它能檢測到環境里面的細小變化,將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應,即光纖在外界環境因素,如溫度、壓力、電場、磁場等等發生改變時,其傳光特性,如相位與光強,會發生變化的現象,光纖傳感器就是利用這種原理顯示出不一樣的效果。
因此,如果能測出通過光纖的光相位、光強變化,就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波,經分光器分為兩路,一為基準光路,另一為測量光路。外界參數(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化,從而產生不同數量的干涉條紋,有了不同的干涉條紋,才能開始對它的模向移動進行計數,就可測量溫度或壓等。
光纖傳感器的優點是與傳統的各類傳感器相比,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質,具有光纖及光學測量的特點,有一系列獨特的優點。比如用了光纖的傳感器,它的電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強,非侵入性,高靈敏度,容易實現對被測信號的遠距離監控,耐腐蝕,防爆,光路有可撓曲性,便于與計算機聯接。
其次是結構型光纖傳感器原理,結構型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統。其中光纖僅作為光的傳播媒質,只負責對事物進行傳遞,也稱之為傳光型或非功能型光纖傳感器。
光纖傳感器結構簡單,精美大方,體積小,重量輕,耗電少等。光纖傳感器在軍事方面、航空方面、醫學方面、環境監測方面、土木工程方面、電子系統方面等很多領域都有廣泛的應用,尤其適用于以下特殊環境,這就使得很多之前不能解決的問題,都能得到很好的解決:在高壓、電磁感應噪音條件下進行精準的測試,在危險和環境惡劣條件下能克服各種條件的測試,在機器設備內部的狹小間隙中也能輕快的測試,在遠距離的傳輸中依然能收到信號的測試,光纖傳感器的分類和可測量的物理量,還有按照所利用的不同的光學現象,光纖傳感器還可以分為干涉型和非干涉型,可通過相位,頻率,強度和偏振調制等方式實現對不同物理量的測量。
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