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发布时间:2021-08-15 03:56:00 作者:善测
高灵敏度是光学测量的优点之一
高灵敏度。高灵敏度是光学测量的优点之一。利用光作为信息载体的光纤传感器的灵敏度很高,它是某些精密测量与控制***的工具。
容易实现对被测信号的远距离监控。由于光纤的传输损耗很小(目前石英玻璃系光纤的光损耗可低达0.16dB/km),因此光纤传感器技术与遥测技术相结合,很容易实现对被测场的远距离监控。这对于工业生产过程的自动控制以及对、、气体和大气污染等进行监测尤为重要。
光纤传感器与以电为基础的传感
目前,已证明用光纤可构成检测加速度、速度、位移、角加速度、角速度、角位移、压力、弯曲、应变、转矩、温度、电压、电流、液面、流量、流速、浓度、PH值、磁、声、光、射线等多种物理量的传感器,这些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。
如下图所示,以电为基础的传统传感器是一种把被测量的状态转变为可测电信号的装置,是由电源、敏感元件、信号接收和处理系统,以及传输信息所用金属导线组成。光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测光信号的装置。由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光、信号处理系统,以及光纤构成。由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件,在这里,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,使光信号变为电信号,后经信号处理系统处理,得到我们所期待的被测量。
纤传感器具有***的优点
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
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***,这使它可以方便有效地用于各种大型机电、矿井等强电磁干扰和易然易暴等恶劣环境中。
光纤传感器中光纤本身就是敏感元件,直接接受外界的被测量。根据光纤在传感器中的作用,可分为功能型光纤传感器、非功能型光纤传感器和拾光型光纤传感器为功能型光纤传感器。功能型光纤传感器中的光纤本身可以感受被测量,光在光纤内部传递时,被测量使光纤的特性发生变化,光信号被光纤测量、调制。其优点是结构比较紧凑、灵敏度高;缺点是需要使用特殊光纤,成本比较高,常见的应用有光纤水听器等。
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