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传输作用
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好的材料来实现,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。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。
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
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。
相位调制传感器其基本原理
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检测系统,因此成本高。
光纤用于光传输和信息通信,已经十分广泛,且它特别是适合长距离通信,但是除此之外,光纤还有另外一种用途:传感器。
***光纤传感器的发展现状
光纤传感器的发展现状
***光纤传感技术发展始于1977年,近年来,在机械、电子仪器仪表、航天航空、石油、化工、食品安全等领域的生产过程自动控制、在线检测、故障诊断等方面,得到了发展和推广。美国光纤传感器研究起步早,光纤传感技术在为***,代表着的光纤传感器区域市场。从2012年到2017年间,***光纤传感器(包括点分式和分布式)消费值的平均年增幅高达20.3%。美国占据***光纤传感器的绝大部分市场份额。同时,预计2015-2020年,亚太地区将以12.7%的年均复合增长率成为增速快的市场。近年来,中国成为亚太地区的光纤传感产品应用市场。2011年交通及石化行业的光纤火灾报警产品市场规模在2亿元水平,电力设备光纤传感温度检测及应用规模达到2亿元水平,光纤传感环境监测、光纤陀螺产品市场达到2亿元水平,光纤周界市场在0.5亿元水平。
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