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News光纖位移傳感器的靈敏度比傳統的傳感器要高很多
更新時間:2018-08-01 點擊次數:1280次
光纖位移傳感器是利用光導纖維的傳光特性,把被測量轉換為光特性(強度、相位、偏振態、頻率、波長)改變的傳感器。它是將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等)發生變化,稱為被調制的信號光,在經過光纖送入光探測器,經解調后,獲得被測參數。
與以往的傳感器不同, 光纖位移傳感器將被測信號的狀態以光信號的形式取出。光信號不僅能被人所直接感知, 利用半導體二極管如光電二極管等小型簡單元件還可以進行光電、電光轉換, 極易與一些電子裝配相匹配,;另外光纖不僅是一種敏感元件, 而且是一種優良的低損耗傳輸線。因此, 光纖位移傳感器還可用于傳統的傳感器所不適用的遠距離測量。
光纖位移傳感器包含對外界信號(被測量)的感知和傳輸兩種功能。所謂感知,是指外界信號按照其變化規律使光纖中傳輸的光波的物理特征參量,如強度(功率)、波長、頻率、相位和偏振態等發生變化,測量光參量的變化即感知外界信號的變化。這種感知實質上是外界信號對光纖中傳播的光波實施調制。所謂傳輸,是指光纖將受外界信號調制的光波傳輸到光探測器進行檢測,將外界信號從光波中提取出來并按需要進行數據處理,也就是解調。
因此,光纖傳感技術包括調制與解調兩方面的技術,即外界信號(被測量)如何調制光纖中的光波參量的調制技術(或加載技術)及如何從已被調制的光波中提取外界信號(被測量)的解調技術(或檢測技術)。
光纖位移傳感器的特點
與傳統的傳感器不同,光纖優良的物理、化學、機械以及傳輸性能,使光纖位移傳感器具有體積小、質量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度很高、測量帶寬很寬、檢測電子設備與傳感器可以間隔很遠等優點,并可以構成傳感網絡。
先進的光纖位移傳感器的靈敏度比傳統的傳感器高幾個數量級,可以測量的物理量已達70多種。總結起來它具有一下幾個優點:
1、精度高,響應速度快,線性特征范圍寬,使用的重復性好,檢測信號的信噪比高,由于現在光纖的量產化,價格低廉,可以廣泛使用。
2、光纖是由電介質材料石英制成,傳輸的是光信號,因此安全性、可靠性好,抗電磁干擾能力強,能適應在電力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的環境條件下工作。
3、抗腐蝕,抗污染能力強,可用于溫差較大的地方,時間時間老化特性優良,工作壽命長。
4、體積小,重量輕,容易安裝,對被測對象環境適應能力強。
5、光纖是無源器件,自身獨立性好,不會破壞被測量的狀態。
6、測量對象廣泛。目前已有性能不同的多種測量溫度、壓力、位移、速度、液面、核輻射等各種物理量、化學量、生物量等的光纖位移傳感器。
7、便于多點復用、傳輸損耗小,適合于組成測量網絡,實現多點實時智能化的遙測。
與以往的傳感器不同, 光纖位移傳感器將被測信號的狀態以光信號的形式取出。光信號不僅能被人所直接感知, 利用半導體二極管如光電二極管等小型簡單元件還可以進行光電、電光轉換, 極易與一些電子裝配相匹配,;另外光纖不僅是一種敏感元件, 而且是一種優良的低損耗傳輸線。因此, 光纖位移傳感器還可用于傳統的傳感器所不適用的遠距離測量。
光纖位移傳感器包含對外界信號(被測量)的感知和傳輸兩種功能。所謂感知,是指外界信號按照其變化規律使光纖中傳輸的光波的物理特征參量,如強度(功率)、波長、頻率、相位和偏振態等發生變化,測量光參量的變化即感知外界信號的變化。這種感知實質上是外界信號對光纖中傳播的光波實施調制。所謂傳輸,是指光纖將受外界信號調制的光波傳輸到光探測器進行檢測,將外界信號從光波中提取出來并按需要進行數據處理,也就是解調。
因此,光纖傳感技術包括調制與解調兩方面的技術,即外界信號(被測量)如何調制光纖中的光波參量的調制技術(或加載技術)及如何從已被調制的光波中提取外界信號(被測量)的解調技術(或檢測技術)。
光纖位移傳感器的特點
與傳統的傳感器不同,光纖優良的物理、化學、機械以及傳輸性能,使光纖位移傳感器具有體積小、質量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度很高、測量帶寬很寬、檢測電子設備與傳感器可以間隔很遠等優點,并可以構成傳感網絡。
先進的光纖位移傳感器的靈敏度比傳統的傳感器高幾個數量級,可以測量的物理量已達70多種。總結起來它具有一下幾個優點:
1、精度高,響應速度快,線性特征范圍寬,使用的重復性好,檢測信號的信噪比高,由于現在光纖的量產化,價格低廉,可以廣泛使用。
2、光纖是由電介質材料石英制成,傳輸的是光信號,因此安全性、可靠性好,抗電磁干擾能力強,能適應在電力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的環境條件下工作。
3、抗腐蝕,抗污染能力強,可用于溫差較大的地方,時間時間老化特性優良,工作壽命長。
4、體積小,重量輕,容易安裝,對被測對象環境適應能力強。
5、光纖是無源器件,自身獨立性好,不會破壞被測量的狀態。
6、測量對象廣泛。目前已有性能不同的多種測量溫度、壓力、位移、速度、液面、核輻射等各種物理量、化學量、生物量等的光纖位移傳感器。
7、便于多點復用、傳輸損耗小,適合于組成測量網絡,實現多點實時智能化的遙測。