光纤传感器有哪些特点

Question

如题所述

Answer 1

摘要：光纤传感器是一类将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器，具有灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全、测量速度快、信息容量大等等特点。光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，来改变光的光学性质，测出相关参数，接下来就和小编一起来看看吧。光纤传感器的原理是什么
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，称为被调制的信号光，再利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量。
光纤传感器的测量原理有两种，物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应，即光纤在外界环境因素，如温度、压力、电场、磁场等等改变时，其传光特性，如相位与光强，会发生变化的现象。结构型光纤传感器是由光检测元件(敏感元件)与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统，其中光纤仅作为光的传播媒质，所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。
光纤传感器有哪些特点
1、灵敏度高，由于光是一种波长极短的电磁波，通过光的相位便得到其光学长度。以光纤干涉仪为例，由于所使用的光纤直径很小，受到微小的机械外力的作用或温度变化时其光学长度要发生变化，从而引起较大的相位变化。假设用10米的光纤，1℃的变化引起1000ard的相位变化，若能够检测出的最小相位变化为0.01ard，那么所能测出的最小温度变化为l0℃，可见其灵敏度之高。
2、光纤传感器具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全等特点，能用于恶劣环境。由于光纤传感器是利用光波传输信息，而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输媒质，并且安全可靠，这使它可以方便有效地用于各种大型机电、石油化工、矿井等强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中。
3、测量速度快，光的传播速度最快且能传送二维信息，因此可用于高速测量。对雷达等信号的分析要求具有极高的检测速率，应用电子学的方法难以实现，利用光的衍射现象的高速频谱分析便可解决。
4、信息容量大，被测信号以光波为载体，而光的频率极高，所容纳的频带很宽，同一根光纤可以传输多路信号。
5、光纤传感器还具有质量轻、体积小、可绕曲、测量对象广泛、复用性好、成本低等特点。