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四種常見的光纖傳感器及選型介紹

作者: 深圳市神武傳感器有限公司發(fā)表時間:2023-02-22 10:31:36瀏覽量:1268

光纖傳感器是一種將被測對象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的傳感器,它可以適應(yīng)各種惡劣的氣象環(huán)境,無需額外的電源就可以長途傳輸。隨著傳感器不斷朝著精準(zhǔn)、靈敏小巧的方向發(fā)展,光纖傳感器作為新生成員越來越受青睞。為增進(jìn)大家對光纖傳感器的認(rèn)識,以下是小編整理的四種常見光纖傳感器及選型依據(jù)相關(guān)內(nèi)容,希望能給您帶來參考與幫助。
文本標(biāo)簽:光纖傳感器

  

  光纖傳感器是一種將被測對象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的傳感器,它可以適應(yīng)各種惡劣的氣象環(huán)境,無需額外的電源就可以長途傳輸。隨著傳感器不斷朝著精準(zhǔn)、靈敏小巧的方向發(fā)展,光纖傳感器作為新生成員越來越受青睞。為增進(jìn)大家對光纖傳感器的認(rèn)識,以下是小編整理的四種常見光纖傳感器及選型依據(jù)相關(guān)內(nèi)容,希望能給您帶來參考與幫助。


  (1)光纖陀螺


  光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型,是三代光纖陀螺的代表。21世紀(jì)初,第一代干涉光纖陀螺技術(shù)成熟,適合批量生產(chǎn)和商業(yè)化。第二代諧振光纖陀螺還處于實(shí)驗(yàn)室研究向?qū)嵱没l(fā)展的階段。第三代布里淵型仍處于理論研究階段。




  根據(jù)采用的光學(xué)元件,光纖陀螺結(jié)構(gòu)有三種實(shí)現(xiàn)方法:小分立元件系統(tǒng)、全光纖系統(tǒng)和集成光學(xué)元件系統(tǒng)。21世紀(jì)初,分離光學(xué)元件技術(shù)基本退出。全光纖系統(tǒng)用于低精度、低成本的開環(huán)光纖陀螺。由于工藝簡單,整體重復(fù)性好,成本低,集成光學(xué)器件陀螺在高精度光纖陀螺中非常流行,是其主要實(shí)現(xiàn)方法。


  (2)光纖光柵傳感器


  光纖布拉格光柵傳感器是國內(nèi)外光纖傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)光纖傳感器基本可分為光強(qiáng)型和干涉型兩種類型。光強(qiáng)傳感器的缺點(diǎn)是光源不穩(wěn)定,光纖損耗和探測器容易老化。干涉?zhèn)鞲衅饕髢煞N干涉光的光強(qiáng)相同,因此需要固定參考點(diǎn),使應(yīng)用不方便。21世紀(jì)初開發(fā)的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器可以避免上述兩種情況,其傳感信號為波長調(diào)制,復(fù)用能力強(qiáng)。光纖光柵傳感器是建筑健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測中最理想的靈敏元件。光纖光柵傳感器廣泛應(yīng)用于地球動力學(xué)、航天器、電力工業(yè)和化學(xué)傳感器。


  (3)光纖電流傳感器


  隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展,電力傳輸系統(tǒng)的容量不斷增加,運(yùn)行電壓等級越來越高,電流越來越大,很難測量,這顯示了光纖電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的用于測量電流的傳感器是基于電磁感應(yīng)的,存在以下缺點(diǎn):易爆炸甚至災(zāi)難性事故;大故障電流會引起鐵芯磁飽和;鐵芯共振效應(yīng);頻率響應(yīng)慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、價格昂貴等,難以滿足新一代數(shù)字電網(wǎng)的發(fā)展需求。此時,光纖電流傳感器應(yīng)運(yùn)而生,應(yīng)用廣泛。


光纖傳感器


  (4)光纖水聽器


  光纖水聽器主要用于測量水下聲信號,通過高靈敏度光纖相干檢測將水聲信號轉(zhuǎn)換為光信號,并通過光纖傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)進(jìn)行識別。與傳統(tǒng)水聽器相比,光纖水聽器具有靈敏度高、響應(yīng)帶寬寬、無電磁干擾等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于軍事、石油勘探、環(huán)境檢測等領(lǐng)域,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>


  光纖水聽器按原理可分為干涉型、強(qiáng)度型、光柵型等。干涉光纖水聽器的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟,在一些領(lǐng)域形成了產(chǎn)品。光纖光柵水聽器是目前研究的熱點(diǎn)。關(guān)鍵技術(shù)包括光源、光纖設(shè)備、探頭技術(shù)、抗偏振衰落技術(shù)、抗相位衰落技術(shù)、信號處理技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)和工程技術(shù)。


  關(guān)于光纖傳感器的選型,主要根據(jù)測量對象和環(huán)境確定類型。仔細(xì)分析測量工作,并考慮使用哪種原理的傳感器進(jìn)行測量,因?yàn)榧词箿y量相同的物理量,也可以通過不同的原理來實(shí)現(xiàn)。其次,必須考慮測量范圍、體積(空間是否足夠)、安裝方法、信號類型(模擬或數(shù)字信號)、測量方法(直接或間接測量)等。


  光纖傳感器的精確度


  傳感器的精度等級關(guān)系到整個系統(tǒng)的精度,是一個非常重要的參數(shù)。一般來說,精度越高,價格越貴。所以在選擇的時候,要從整體上考慮,適合自己的才是最好的,不要盲目追求所謂的高精度,除非需要定量測量精度值,否則要選擇精度等級更高的傳感器。


  靈敏度的選擇


  靈敏度是指輸出增量與相應(yīng)輸入增量之比。我們必須正確理解這個參數(shù),分為兩個方面:1。在線范圍內(nèi),靈敏度高,輸出信號值大,這是一個優(yōu)點(diǎn)。2.靈敏度高,與測量無關(guān)的外部噪聲容易混合,影響處理過程中的精度。


  線性范圍


  線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍,所以我們都希望線性范圍越寬越好,線性范圍越寬,范圍越大,精度越高。但任何傳感器的線性范圍都是相對的。為了在線性范圍內(nèi),我們只需對測量進(jìn)行估算。


  頻率響應(yīng)特性


  在測量過程中,傳感器的輸出總是有一定的延遲,這與實(shí)際值不同。因此,我們希望頻率響應(yīng)更快,這樣延遲時間會更短。然而,由于結(jié)構(gòu)和其他特性的影響,頻率很難提高。


  穩(wěn)定性


  穩(wěn)定性是指長期使用后,其性能可以保持不變。除了自身原因,影響穩(wěn)定性的因素主要是環(huán)境因素。因此,所選傳感器應(yīng)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,并在適當(dāng)?shù)臅r候采取保護(hù)措施。


  好了,關(guān)于光纖傳感器的內(nèi)容就介紹到這,想了解更多電子元器件知識與資訊,歡迎關(guān)注神武傳感器哦,希望能給您帶來幫助。

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