光纤传感器分为几大类型(光纤传感器分为几大类)
光纤传感器的分类1、功能性(全光纤)光纤传感器根据光纤在传感器中的作用。
该传感器采用对外界信息具有敏感性和检测能力的光纤(或特种光纤)作为传感元件,集成了传输和感觉。光纤不仅起着传输光的作用,而且还实现了传输和传感通过利用光学特性(光强、相位、偏振态等)的变化。)的光纤在外界因素(弯曲和相变)的作用下。因此,传感器中的光纤是连续的。因为光纤是连续的,所以增加其长度可以提高灵敏度。
2、无功能(或透光)光纤传感器
光纤只起到导光的作用,只是传输但不是感觉,而感觉外部信息的功能依赖于具有物理属性的其他功能组件。光纤是不连续的。这种光纤传感器不需要特殊的光纤和其他特殊技术,相对容易实现,成本低。但灵敏度也低,所以用在灵敏度不太高的场合。
3、光纤传感器
光纤用作探头,接收被测物体辐射的光或被其反射和散射的光。典型的例子是光纤激光多普勒测速仪和辐射光纤温度传感器。
目前,世界各国都在大力发展和应用光纤传感技术。在光纤传感安全应用领域,国内外许多公司开发了各种类型和功能的光纤探测器,如光纤传感器。
光纤传感器的具体分类1)强度调制型光纤传感器。基本原理是待测物理量引起光纤中传输的光强变化,通过检测光强的变化来实现待测的测量。由恒定光源发射的光的强度被注入到传感器头中。在传感头中,光的强度在被测信号的作用下发生变化,即受到外场的调制,使得输出光强的包络与被测信号的形状相同,光电探测器测得的输出电流也受到同样的调制。信号处理电路检测调制信号并得到测量信号。
这类传感器具有结构简单、成本低、易于实现等优点,因此开发应用较早,现已成功应用于位移、压力、表面粗糙度、加速度、间隙、力、液位、振动、辐射等测量。强度调制的方式有很多种,大致可以分为反射式强度调制、透射式强度调制、光模强度调制、折射率和吸收系数强度调制等等。
2)相位调制光纤传感器的基本原理是:在被测能量场的作用下,光纤中光波的相位发生变化,然后通过干涉测量技术将这种相位变化转化为光强变化,从而检测出待测物理量。相位调制光纤传感器的优点是灵敏度极高,动态测量范围宽,响应速度快,但缺点是对光源要求高,检测系统精度高,因此成本相应较高。
3)调频光纤传感器的基本原理是利用运动物体反射或散射光的多普勒频移效应来检测其运动速度,即光频与光接收器和光源之间的运动状态有关。当它们相对静止时,接收光的振荡频率;当它们之间有相对运动时,接收到的光的频率会偏离其振荡频率,这种频移与相对运动的速度和方向有关。所以这类传感器多用于测量物体的移动速度。
4)偏振调制光纤传感器的基本原理是利用光的偏振态的变化来传递被测物体的信息。偏振调制光纤
5)波长调制光纤传感器传统的波长调制光纤传感器是利用传感器探头的光谱特性随外界物理量变化的性质来实现的。这些传感器中的大多数是非功能性传感器。在波长调制型光纤探头中,光纤只是简单地作为光导,即入射光被送到测量区域,返回的调制光被送到检偏器。光纤检测技术的关键是光源和光谱分析仪的良好性能,对传感系统的稳定性和分辨率有决定性的影响。
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