万用表/多用表电流表/钳形电流表电压表电源电能表校验装置无功功率表功率表电桥电能质量分析仪功率因数表电能(度)表介质损耗测试仪试验变压器频率表相位表同步指示器电阻表(阻抗表)电导表磁通表外附分流器 更多>>
流量检测仪表物位检测仪表记录/显示仪表机械量检测仪表温度检测仪表执行器显示控制仪表压力检测仪表过(流)程分析/控制仪表过程仪表阀门透视仪工业酸度计溶氧仪超声界面计校验仪仿真器其他工业自动化仪表 更多>>
检漏仪电火花检测(漏)仪超声检测仪其它探伤仪金属探测仪涂层检测仪其它硬度计测振仪频闪仪动平衡仪涂层测厚仪超声波测厚仪橡胶塑料测厚仪壁厚测厚仪塑料薄膜片测厚仪镀层测厚仪其它测厚仪维氏硬度计洛氏硬度计布氏硬度计 更多>>
类别:工作原理 出处:维库仪器仪表网 发布于:2018-11-20 18:00:40 | 4197 次阅读
1.光纤传感器结构原理
以电为基础的传统传感器是一种把测量的状态转变为可测的电信号的装置。它的电源、敏感元件、信号接收和处理系统以及信息传输均用金属导线连接。
光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光接收器、信号处理系统以及光纤构成。
由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。
这时,光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,经信号处理得到所期待的被测量。
可见,光纤传感器与以电为基础的传统传感器相比较,在测量原理上有本质的差别。传统传感器是以机电测量为基础,而光纤传感器则以光学测量为基础。
2.光纤传感器的分类:
注:MM多模;SM单模;PM偏振保持;a,b,c功能型、非功能型、拾光型
3、根据光纤在传感器中的作用,光纤传感器分为功能型、非功能型和拾光型三大类。
1)功能型(全光纤型)光纤传感器
利用对外界信息具有造纸厂能力和检测能力的光纤(或特殊光纤)作传感元件。将“传”和“感”合为一体的传感器。
光纤不仅起传光作用,而且还利用光纤在外界因素(弯曲、相变)的作用下,其光学特性(光强、相位、偏振态等)的变化来实现“传”和“感”的功能。因此,传感器中光纤是连续的。由于光纤连续,增加其长度,可提高灵敏度。
1)非功能型(或称传光型)光纤传感器
光纤仅起导光作用,只“传”不“感”,对外界信息的“感觉”功能依靠其他物理性质的功能元件完成。光纤不连续。
此类光纤传感器无需特殊光纤及其他特殊技术,比较容易实现,成本低。但灵敏度也较低,用于对灵敏度要求不太高的场合。
2)拾光型光纤传感器
用光纤作为探头,接收由被测对象辐射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纤激光多普勒速度计、辐射式光纤温度传感器等。
(2)根据光受被测对象的调制形式
形式:强度调制型、偏振调制、频率调制、相位调制。
1)强度调制型光纤传感器
是一种利用被测对象的变化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等参数的变化,而导致光强度变化来实现敏感测量的传感器。
有利用光纤的微弯损耗;各物质的吸收特性;振动膜可液晶的反射光强度的变化;物质因各种粒子射线或化学、机械的激励而发光的现象;以及物质的荧光辐射或光路的遮断等来构成压力、振动、温度、位移、气体等各种强度调制型光纤传感器。
优点:结构简单、容易实现,成本低。
2)偏振调制光纤传感器
是一种利用光偏振态变化来传递被测对象信息的传感器。
有利用光在磁场中媒质内传播的法拉弟效应做成的电流、磁场传感器;利用光在电场中的压电晶体内传播的泡尔效应做成的电场、电压传感器;利用物质的光弹效应构成的压力、振动或声传感器;以及利用光纤的双折射性构成温度、压力、振动等传感器。
这类传感器可以避免光源强度变化的影响,
因此灵敏度高。
1)频率调制光纤传感器
是一种利用单色光射到被测物体上反射回来的光的频率发生变化来进行监测的传感器。
有利用运动物体反射光和散射光的多普勒效应的光纤速度、流速、振动、压力、加速度传感器;利用物质受强光照射时的喇曼散射构成的测量气体浓度或监测大气污染的气体传感器;以及利用光致发光的温度传感器等。
2)相位调制传感器
其基本原理是利用被测对象敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或传播常数发生变化,而导致光的相位变化,使两束单色光所产生的干涉系统发生变化,通过检测干涉系统的变化量来确定光的相位变化量,从而得到被测对象的信息。
通常有利用光弹效应的声、压力或振动传感器;利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器;利用电致伸缩的电场、电压传感器以及利用光纤赛格纳克(Sagnac)效应的旋转角速度传感器(光纤陀螺)等。这类传感器的灵敏度很高。但由于须用特殊光纤及高精度检测系统,因此成本高。
上一篇:接近开关的原理是怎样的呢
凡本网注明“出处:维库仪器仪表网”的所有作品,版权均属于维库仪器仪表网,转载请必须注明维库仪器仪表网,http://www.hi1718.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。