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光纤传感器原理

大家好今天来介绍光纤传感器原理 的问题,以下是机器人网小编对此问题的归纳整理,来看看吧。

文章目录列表:


光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相仿肆穗互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,称为被调制的信号光,备卜再利用被测量对光的传输特性施加的影响,完成测量。
1.光纤的结构

2.光纤的传光原理

3.光纤传感器工作原理

(1)功能型——利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成
(2)传光型——光纤仅仅起传输光的作用,它在光纤端面或中间加装其它敏感元件感受被测量的变化。
光纤传感器的测量原理有两种。
(1)物性型光纤传感器原理,物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性,将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应,即光纤在外界环境因素,如温度、压力、电场、磁场等等改变时,其传光特性,如相位与光强,会发生变化的现象。
因此,如果能测出通过光纤的光相位、光强变化,就可以知道被测物理量的变化。这类传感器又被称为敏感元件型或功能型光纤传感器。雹悉激光器的点光源光束扩散为平行波,经分光器分为两路,一为基准光路,另一为测量光路。外界参数(温度、压力、振动等)引起光纤长度的变化和相位的光相位变化,从而产生不同数量的干涉条纹,对它的模向移动进行计数,就可测量温度或压等。
(2)结构型光纤传感器原理,结构型光纤传感器是由光检测元件(敏感元件)与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质,所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。


光纤传感器基本原理是什么



光纤传感器是一种使用光纤来检测或测量物理量的传感器。它们的工作原理是利用光纤的特性来传输信息。光纤传感器可以测量各种物理量,如温度、压力、拉力、应变等。
光纤传感器的基本结构包括光源、光纤和探测器。光源发出的光被引入光纤,随后被反射到探测器。光纤的特性决定了光信号在传输过程中的衰减,因此探测器可以测量光信号的强度。当物理量改变时,光纤的特性也会发生改变,从而影响光信号的强度。因此,通过测量光信号的强度,就可以间接测量物理量的变化。
光纤传感器的优点包括:可以在恶劣的环境中工作,因为光纤不会受到电磁干扰;可以在唯州高温或有毒环境中工作,因为光纤本身是无毒的;可以在爆炸危险场所中工作,因为光纤不会产生火花。此外,光纤传感器还具有很高的精度和稳定性。
光纤传感器的种类有很多,常见的有光纤拉力传感器、光纤应变传感器、光纤温度传感器和光纤压力传感器。
光纤拉力传感器通常由一根具有特殊力学特性的光纤组成,能够测量拉力的大小和方向。这种传感器可以用于检测各种工程结构的受力状态,如钢筋混凝土构件、钢构件和绳索等。指裂蔽
光纤应变传感器使用光纤测量物体的应变,这种传感器可以测量轻微的应变,因此可以用于结构健康监测、地震监测和航空航天等领域。
光纤温度传感器使用光纤测量温度,这种传感器的优点是可以远程测量温度,因此常用于工业、农业和医疗领域。
光纤压力传感器使用光纤测量压力,这种传感器的优点是可以远程测量压力,因此常用于航空航天、军事和医疗领域。
光纤传感器的应用范围很广,能够满足各种各样的测量需源烂求。它们在工业、农业、医疗、航空航天、地震监测和汽车等领域都有广泛应用。

光纤传感器的概述


光纤传感器的基本工作原理是将光源发出的光通过光纤发送到调制器。后被测参数与进入调制的光,光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振状态,等等)的变化,也就是光调制信号,然后使用测量光透射特性的影响来完成测量。

 

光纤传感器有两种测量原理。

(1)物理性质型光纤传感器的原理。物性型光纤传感器利用光纤对环境亏慎山变化的敏感性,将输入的物理量转换为调制的光信号。它的工作原理是基于光纤的光调制效应,即当温度、压力、电场、磁场等外部环境因素发生变化时,其光传输特性,如相位和光强等都会发生变化。

因此,如果能通过光纤测量光的相位和光强的变化,就可以知道被测物理量的变化。这种类型的传感器也称为敏感元件型或功能性光纤传感器。激光的点光源光束扩散成平行波,经分束器分成两条路径,一条是参考光路,一条是测量孝物光路。外部参数(温度、压力、振动等)使光纤长度发生变化,相位的光相位发生变化,从而产生不同数量的干涉条纹。通过计数其运动模式,可以测量温度或压力。

(2)结构化光纤传感器的原理。结构化光纤传感器是由光探测元件(敏感元件)、光纤传输环路和测量电路组成的测量系统。其中光纤仅用作光的传播介质,故又称透光或非功能性光纤传感器。

1. 灵敏度高;

2. 其几何形状适应性强,可制成任意形状的光纤传感器;

3.可以制造能够感知各种物理信息(声音、磁场、温度、旋转等)的设备;

4. 可用于高压、电噪声、高温、腐蚀等恶劣环境。

5.与光纤遥测技术具有内在的兼容性。

光销中纤传感器的优点是与传统传感器相比,光纤传感器利用光作为敏感信息的载体,光纤作为传递敏感信息的介质。它具有光纤和光学测量的特点,并具有一系列独特的优势。电气绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,无侵入性,灵敏度高,易于实现对被测信号的远程监控,耐腐蚀,防爆,光路灵活,易于与计算机连接。

传感器正朝着灵敏度、准确性、适应性、紧密性和智能化的方向发展。可用于人们无法到达的地方(如高温地区或对人体有害的地区,如核辐射地区)。它还可以超越人的生理界限,接受人类感官无法感受到的外部信息。

:-光纤传感器


什么是光纤传感器?


光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。

光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位带罩旅、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。

传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能。


光纤传感器的分类:

一、功能型

功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。

二、非功能光纤型

非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化, 光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。

三、传光型光纤

传光型光纤传感器是蠢凳将闷李经过被测对象所调制的光信号输入光纤后,通过在输出端进行光信号处理而进行测量的,这类传感器带有另外的感光元件对待测物理量敏感,光纤仅作为传光元件,必须附加能够对光纤所传递的光进行调制的敏感元件才能组成传感元件。

来源:—光纤传感器


以上就是小编对于光纤传感器原理 问题和相关问题的解答了,希望对你有用

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