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光纤位移传感器的灵敏度比传统的传感器要高很多
发布时间:2018-08-01   点击次数:125次
  光纤位移传感器是利用光导纤维的传光特性,把被测量转换为光特性(强度、相位、偏振态、频率、波长)改变的传感器。它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互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。
  与以往的传感器不同, 光纤位移传感器将被测信号的状态以光信号的形式取出。光信号不仅能被人所直接感知, 利用半导体二极管如光电二极管等小型简单元件还可以进行光电、电光转换, 极易与一些电子装配相匹配,;另外光纤不仅是一种敏感元件, 而且是一种优良的低损耗传输线。因此, 光纤位移传感器还可用于传统的传感器所不适用的远距离测量。
  光纤位移传感器包含对外界信号(被测量)的感知和传输两种功能。所谓感知,是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量,如强度(功率)、波长、频率、相位和偏振态等发生变化,测量光参量的变化即感知外界信号的变化。这种感知实质上是外界信号对光纤中传播的光波实施调制。所谓传输,是指光纤将受外界信号调制的光波传输到光探测器进行检测,将外界信号从光波中提取出来并按需要进行数据处理,也就是解调。
  因此,光纤传感技术包括调制与解调两方面的技术,即外界信号(被测量)如何调制光纤中的光波参量的调制技术(或加载技术)及如何从已被调制的光波中提取外界信号(被测量)的解调技术(或检测技术)。
  光纤位移传感器的特点
  与传统的传感器不同,光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能,使光纤位移传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点,并可以构成传感网络。
  先进的光纤位移传感器的灵敏度比传统的传感器高几个数量级,可以测量的物理量已达70多种。总结起来它具有一下几个优点:
  1、精度高,响应速度快,线性特征范围宽,使用的重复性好,检测信号的信噪比高,由于现在光纤的量产化,价格低廉,可以广泛使用。
  2、光纤是由电介质材料石英制成,传输的是光信号,因此安全性、可靠性好,抗电磁干扰能力强,能适应在电力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的环境条件下工作。
  3、抗腐蚀,抗污染能力强,可用于温差较大的地方,时间时间老化特性优良,工作寿命长。
  4、体积小,重量轻,容易安装,对被测对象环境适应能力强。
  5、光纤是无源器件,自身独立性好,不会破坏被测量的状态。
  6、测量对象广泛。目前已有性能不同的多种测量温度、压力、位移、速度、液面、核辐射等各种物理量、化学量、生物量等的光纤位移传感器
  7、便于多点复用、传输损耗小,适合于组成测量网络,实现多点实时智能化的遥测。

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