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发布时间:2022-01-04 04:21:00 作者:善测
光纤传感器的特点检测距离
光纤传感器的特点 检测距离长 对检测物体的限制少:以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不象接近传感器等将检测物体限定在具有導磁性,它可对玻璃·塑料、木材、液体等几乎所有物体进行检测。 响应时间短:光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。光纤传感器结构 以电为基础的传统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。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、信号处理系统以及光纤构成。
连续性分布式光纤传感器
在大型工程中,因为需要实时监测,并且范围较广,所以主要使用的是连续性分布式光纤传感器。 此外,城市管廊的信息化系统中,至少一半需要用到光纤,其系统动辄一公里几千万的造价,光纤系统即便在里面只占一小部分,也有很大的市场。目前城市管廊的监控整体方案中光纤传感占比并不高,代表城市有青岛、珠海等。 从室温到1800℃全程测温的光纤温度传感器的系统主要包括端部掺杂的光纤传感头、 Y型石英光纤传导束、 超高亮发光二极管(LED)及驱动电路、 光电探测器、荧光信号处理系统和辐射信号处理系统。 系统的工作原理为: 在低温区(400℃以下), 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。 光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。
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。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。
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。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。
光纤传感器具有***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
作为全光纤传感器,相位调制传感器是通过被测能量场的作用,使光纤内传播的光波相位发生变化,再利用干涉测量技术把相位变化转化为光强变化,从而检测出待测的物理量。它由敏感光纤和干涉仪完成相位—光强的转换任务。
光纤干涉仪的基本结构是由激光器发出的相干光经3dB耦合器分为两路,一路构成光纤干涉仪的传感臂,不接受信号调制。传感臂中受到di震动信号调制的光信号经过后端反射镜反射后返回光纤耦合器,与参考臂中的光发生干涉,干涉的光信号经光电探测器转换为电信号,由信号处理就可以获得的震动信息。
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