接下來給大家介紹一款市面上常見的光纖傳感器布拉格光柵傳感器,光纖布拉格光柵傳感器(FBS)是一種使用頻率較高,范圍較廣的光纖傳感器,這種傳感器能根據(jù)環(huán)境溫度以及/或者應(yīng)變的變化來改變其反射的光波的波長(zhǎng)。光纖布拉格光柵是通過全息干涉法或者相位掩膜法來將一小段光敏感的光纖暴露在一個(gè)光強(qiáng)周期分布的光波下面。這樣光纖的光折射率就會(huì)根據(jù)其被照射的光波強(qiáng)度而發(fā)生改變。這種方法造成的光折射率的周期性變化就叫做光纖布拉格光柵。光纖傳感器可以制造傳感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等)的器件。對(duì)射光纖傳感器批量定制
光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種。(1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí),其傳光特性,如相位與光強(qiáng),會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。因此,如果能測(cè)出通過光纖的光相位、光強(qiáng)變化,就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,另一為測(cè)量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動(dòng)等)引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),就可測(cè)量溫度或壓等。(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖只作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。 茂名干涉型光纖傳感器生廠商光纖傳感器已經(jīng)成功應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)。
功能型的傳感器,功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測(cè)量對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制, 使傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化, 再通過對(duì)被調(diào)制過的信號(hào)進(jìn)行解調(diào), 從而得出被測(cè)信號(hào)。光纖在其中不僅是導(dǎo)光媒質(zhì),而且也是敏感元件,光在光纖內(nèi)受被測(cè)量調(diào)制,多采用多模光纖。當(dāng)然每個(gè)事物都不會(huì)是十全十美的,光纖傳感器也一樣,有缺也有優(yōu),優(yōu)點(diǎn)就是:結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高。缺點(diǎn)就是:須用特殊光纖,成本高,典型的例子就是:光纖陀螺、光纖水聽器等
光纖傳感器在工業(yè)自動(dòng)化中可以怎么應(yīng)用?1.液位測(cè)量光纖傳感器可以通過測(cè)量光纖的光衰減來確定液位的變化。這種方法可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的液位測(cè)量,避免了傳統(tǒng)液位測(cè)量方法中的接觸式測(cè)量帶來的誤差和不便。2.氣體濃度測(cè)量光纖傳感器可以通過測(cè)量光纖的光衰減來確定氣體濃度的變化。這種方法可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的氣體濃度測(cè)量,避免了傳統(tǒng)氣體濃度測(cè)量方法中的接觸式測(cè)量帶來的誤差和不便。總之,光纖傳感器在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用非常廣,可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的測(cè)量,避免了傳統(tǒng)測(cè)量方法中的接觸式測(cè)量帶來的誤差和不便,具有很高的實(shí)用價(jià)值。光纖傳感器時(shí)間老化特性優(yōu)良,工作壽命長(zhǎng)。
可能有的人會(huì)不了解什么是光纖傳感器,光纖傳感器自20世紀(jì)80年代低損耗光纖問世以來,光纖傳感技術(shù)一直處于傳感器技術(shù)發(fā)展的前沿。光纖傳感器本身不帶電,具有抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、本質(zhì)安全、靈敏度高、質(zhì)量輕、體積小、可嵌入(物體)等特點(diǎn),所以日益受到關(guān)注,并在航空航天、石油化工、電子電力、土木工程、等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外引發(fā)了研究熱潮并延續(xù)至今,我國(guó)近年來尤其重視這一技術(shù)的發(fā)展,立項(xiàng)了一系列重大、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃開展相應(yīng)研究,如973計(jì)劃“新一代光纖智能傳感網(wǎng)與關(guān)鍵器件基礎(chǔ)研究”、重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目“光纖力熱復(fù)合測(cè)試儀開發(fā)和應(yīng)用”、自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“光纖傳感網(wǎng)關(guān)鍵器件與技術(shù)研究”等。這些研究取得了豐碩的成果,有力推動(dòng)了光纖傳感技術(shù)的發(fā)展,相應(yīng)研究成果已經(jīng)在生產(chǎn)生活的各個(gè)方面獲得廣泛應(yīng)用。 光纖傳感器可以內(nèi)置也可以外置,這取決于光纖是傳感元件還是信息載體。河源慢反射光纖傳感器接線圖
光纖傳感器在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)射光纖傳感器批量定制
接下來要說的這款是非功能光纖型,非功能型光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測(cè)量的變化, 光纖只作為信息的傳輸介質(zhì),常采用單模光纖。光纖在其中只起導(dǎo)光作用,光照在光纖型敏感元件上受被測(cè)量調(diào)制。好處就是:光纖即可用于電氣隔離,有用于數(shù)據(jù)傳輸,且光纖傳輸?shù)男盘?hào)不受電磁干擾的影響。實(shí)用化的大都是非功能型的光纖傳感器。AnyWay的變頻電壓傳感器、變頻電流傳感器、變頻功率傳感器(一種電壓、電流組合式傳感器)就屬于非功能型的光纖傳感器,在復(fù)雜電磁環(huán)境下的電量測(cè)量中,有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。對(duì)射光纖傳感器批量定制