F&C-嘉準(zhǔn) 光纖傳感器的應(yīng)用多年來,感測器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強、小巧和智慧化的方向發(fā)展。在這一過程中,光纖傳感器這個感測器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能,例如:抗電磁干擾和原子輻射的性能,徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機械性能,絕緣、無感應(yīng)的電氣性能,耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū)),或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界資訊。 光纖傳感器是*近幾年出現(xiàn)的新技術(shù),可以用來測量多種物理量,比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等,還可以完成現(xiàn)有測量技術(shù)難以完成的測量任務(wù)。在狹小的空間裏,在強電磁干擾和高電壓的環(huán)境裏,光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前光纖傳感器已經(jīng)有70多種,大致上分成光纖自身感測器和利用光纖的感測器。 所謂光纖自身的感測器,就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化,從而使得光纖內(nèi)傳輸?shù)墓庠谡穹⑾辔弧㈩l率、偏振等方面發(fā)生變化。測量臂傳輸?shù)墓馀c參考臂的參考光互相干涉(比較),使輸出的光的相位(或振幅)發(fā)生變化,根據(jù)這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸?shù)南辔皇芡饨缬绊懙撵`敏度很高,利用干涉技術(shù)能夠檢測出10的負(fù)4次方弧度的微小相位變化所對應(yīng)的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,能夠?qū)⒑荛L的光纖盤成直徑很小的光纖圈,以增加利用長度,獲得更高的靈敏度。 光纖聲感測器就是一種利用光纖自身的感測器。當(dāng)光纖受到一點很微小的外力作用時,就會産生微彎曲,而其傳光能力發(fā)生很大的變化。聲音是一種機械波,它對光纖的作用就是使光纖受力並産生彎曲,通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身感測器的一種,與鐳射陀螺相比,光纖陀螺靈敏度高,體積小,成本低,可以用於飛機、艦船、導(dǎo)彈等的高性能慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計的原理。另外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的感測器。其結(jié)構(gòu)大致如下:感測器位於光纖端部,光纖只是光的傳輸線,將被測量的物理量變換成爲(wèi)光的振幅,相位或者振幅的變化。在這種感測器系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的感測器和光纖相結(jié)合。光纖的導(dǎo)入使得實現(xiàn)探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸?shù)母袦y器適用範(fàn)圍廣,使用簡便,但是精度比**類感測器稍低。
光纖傳感器外形
光纖在感測器家族中是後期之秀,它憑藉著光纖的優(yōu)異性能而得到廣泛的應(yīng)用,是在生産實踐中值得注意的一種感測器。 光纖傳感器憑藉著其大量的優(yōu)點已經(jīng)成爲(wèi)感測器家族的後起之秀,並且在各種不同的測量中發(fā)揮著自己獨到的作用,成爲(wèi)感測器家族中不可缺少的一員。