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光纖傳感器的分類——根據(jù)光受被測對象調(diào)制形式進(jìn)行分類

   2019-12-03 十二3229
核心提示:通常有利用運(yùn)動物體反射光和散射光的多普勒效應(yīng)的光纖速度、流速、振動、壓力、加速度傳感器,利用物質(zhì)受強(qiáng)光照射時的喇曼散射構(gòu)成的測量氣體濃度或監(jiān)測大氣污染的氣體傳感器,以及利用光致發(fā)光的濕度傳感器等。

根據(jù)光受被測對象調(diào)制形式進(jìn)行分類,光纖傳感器分為如下四類。

強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器,這是一種利用被測對象的變化引起敏感元件的折射率吸收或反射等參數(shù)的變化,而導(dǎo)致光強(qiáng)度變化來實(shí)現(xiàn)敏感測量的傳感器。常見的有利用光纖的微彎損耗,各種物質(zhì)的吸收特性,振動膜或液晶的反射光強(qiáng)度的變化,物質(zhì)因各種粒子身線或化學(xué).機(jī)械的激勵而發(fā)光的現(xiàn)象,以及物質(zhì)的熒光輻射或光路的讓斷等來構(gòu)成壓力、振動溫度、位移,氣體等多種強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器。這類光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)成本低;其缺點(diǎn)是受光源強(qiáng)度的波動和連接器損耗變化等的影響較大。


偏振調(diào)制光纖傳感器:這是一種利用光的偏振態(tài)的變化來傳遞被測對象信息的傳感器。常見的有利用光在磁場中的媒質(zhì)內(nèi)傳播的法拉第效應(yīng)做成的電流、磁場傳感器,利用光在電場中的壓電晶體內(nèi)傳播的泡爾效應(yīng)做成的電場,電壓傳感器,利用物質(zhì)的光彈效應(yīng)構(gòu)成的壓力振動或聲傳感器,以及利用光纖的雙折射性構(gòu)成的溫度壓力振動等傳感器。這類傳感器可以避免光源強(qiáng)度變化的影響,因此靈敏度較高。

頻率調(diào)制光纖傳感器:這是一種利用由被測對象引起的光頻率的變化來進(jìn)行監(jiān)測的傳感器。通常有利用運(yùn)動物體反射光和散射光的多普勒效應(yīng)的光纖速度流速、振動壓力、加速度傳感器,利用物質(zhì)受強(qiáng)光照射時的喇曼散射構(gòu)成的測量氣體濃度或監(jiān)測大氣污染的氣體傳感器,以及利用光致發(fā)光的濕度傳感器等。

相位調(diào)制傳感器:其基本原則是利用被測對象對敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或傳播常數(shù)發(fā)生變化,而導(dǎo)致光的相位變化。然后利用干涉儀來檢測這種相位變化而得到被測對象的信息。通常有利用光彈效應(yīng)的聲壓力或振動傳感器,利用磁致伸縮效應(yīng)的電流、磁場傳感器,利用電致偉縮的電場,電壓傳感器,以及利用Sagnac效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角速度傳感器(光纖陀螺)等。這類傳感器的靈敏度很高。但由于須用特殊光纖及高精度檢測系統(tǒng),因此成本很高。

 
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