⑴ 光纤传感器的组成结构
光纤传感器网的三种基本构成
光纤传感器网有三种基本构成,其中一个叫单点式传感器。一根光纤在这里仅仅起到传输的作用,另外一种叫多点式传感器,在这里一根光纤把很多传感器串起来,这样很多传感器可以共用光源实现网络性监测。再有就是智能光纤传感器 。
多点式光纤传感器,从外表看就是一节光栅,通过紫外线照射发现有周期性的间隔。当有光纤入射的时候,如果光纤的波长正好等于间隔的两倍,那么这个光波将会受到强烈的反射,而如果光纤受到温度变化或者应变等等,这个反射波长将会发生变化,这种传感器在一根光纤上可以做很多个,把它连接起来就可以用于各种各样的传感应用。
因为光纤是软的,它可以两维、三维,所以横轴是空间的位置,纵轴是测量对象。这样一个传感网解决了什么问题呢?它解决了在什么位置上发生了什么事情,那个事情有多少个强度的问题,也就是提供了两维的信息。这就是智能光纤传感器所需要解决的问题,它有非常突出的特点要求,包括体积小、强度高、稳定性好,可植入材料中。抗电磁干扰、耐环境。
光纤传感器已经成功应用于飞机结构监测。我们看到A-380和波音787,它们的特点是超过一半数量是碳纤维,比如说碳纤维符合树脂有几种缺失,一个是层与层之间的剥离,由于这种材料比较强,所以很难像铝合金材料那样实行碳酸检测,所以研究人员现在开始研究把光纤传感器埋到复合材料当中去,由于这种材料一层大概125微米的厚度,所以这种光纤传感器必须是特别细小的光纤传感器,大概直径在50个微米左右。
我们说光纤传感器网可以成为安全安心社会的神经网。光纤传感器网可以用语光纤通讯网的诊断技术。光纤传感器网在安防方面已经有很多的应用,国内有很多企业在这方面开展了卓有成效的工作。
⑵ 与电磁式传感器相比光纤传感器有哪些优势
光纤电压传感器,是以一些材料的电光效应为基础,光纤作为信息的传输载体的一种新型的电压传感器。与传统的电磁式传感器相比,最大的不同就是利用的是了光而不是电来作为信息的载体,利用的是光纤而不是导线来传输信息,所以,不易受到外部电磁场的干扰,具有更高的测量准确性和空间分辨率。
与传统的电压传感器相比,光纤电压传感器主要具有以下优点:
(1) 高低压侧彻底隔离、绝缘性能好、安全性高
采用绝缘材料(电光晶体)作为高压测的探测元件,通过使用绝缘材料做成的玻璃光纤将信号传输到低压侧设备,实现高低压侧的彻底隔离,大大提高了它的安全性和可靠性。
(2) 频率响应宽,动态范围大
光纤电压传感器的传感头部分的频率响应取决于光纤在传感头上的渡越时间,实际能测量的频率范围主要取决于电子线路部分的带宽。光纤电压传感器可测量电路线路上的高次谐波,这是传统电压传感器难以实现的。
(3) 不存在磁饱和、铁磁谐振等问题
光纤电压传感器不适用电磁式传感器的铁芯材料,所以不存在电磁饱和及铁磁谐振现象,暂态响应特性好、稳定性高、系统运行可靠。
(4) 低压侧无短路过电流危险,无高压侧传导型的电磁千扰,不存在二次压降问题
光纤电压传感器的高低压侧之间只存在光纤联系,保证了高压回路与二次回路在电气上的完全隔离,低压侧没有因短路而产生过电流的危险,也不存在二次压降问题。
(5) 没有因充油而潜在的易燃、易爆等危险
由于光纤电压传感器绝缘结构简单,一般不采用油作为绝缘介质,不会引起火灾、爆炸等危险。
(6) 无污染、无噪音、环保意识明显
由于光纤电压传感器中信号是通过光电传输的,因此它不会产生噪声、电磁波等污染;同时采用了硅橡胶绝缘子和SF6气体作为绝缘介质,替代传统的瓷套绝缘子和绝缘油,大大降低了这些配套设备生产过程中带来的环境污染,具有优越的环保效益。
(7) 体积小,重量轻,节约占地面积
光纤电压传感器的重量一般只有电磁式电压传感器重量的1/10,且体积小,占地面积小,便于运输和装配
(8) 适应电力系统自动化、智能化和网络化的需要
光纤电压传感器可根据需要输出模拟量和数字量,这可最佳的用于微机保护和电子式计量设备,而且能实现在线检测和故障诊断,在变电综合自动化中具有明显的应用优势。
⑶ 光纤传感器的发展前景
光纤传感器发展现状
国内市场上,应用最为广泛的光纤传感技术当属布拉格光纤光栅和基于光时域反射的分布式传感器,这种技术基本上可以满足中低端市场的需求。而现在光谱线宽窄至2kHz的单频光纤激光器及其引申出来的最新一代光传感技术,这与传统的光纤传感有很大的区别,它可以进行超远距离的传输,精度和敏感度能达到更高的要求,这在高端市场上需求很大,21实际初,该项技术在国内尚处于立项和预研阶段。国内市场上光纤传感器应用主要在以下四种:光纤陀螺、光纤光栅传感器、光纤电流传感器和光纤水听器。下面对这四种产品分别介绍一下。
一、光纤陀螺。 光纤陀螺按原理可分为干涉型、谐振型和布里渊型,这是三代光纤陀螺的代表。第一代干涉型光纤陀螺,21实际初期,该项技术就已经成熟,适合进行批量生产和商品化;第二代谐振型光纤陀螺,暂时还处于实验室研究向实用化推进的发展阶段;第三代布里渊型,它还处于理论研究阶段。光纤陀螺结构根据所采用的光学元件有三种实现方法:小型分立元件系统、全光纤系统和集成光学元件系统。21世纪初期,分立光学元件技术已经基本退出,全光纤系统用在开环低精度、低成本的光纤陀螺中,集成光学器件陀螺由于其工艺简单、总体重复性好、成本低,所以在高精度光纤陀螺很受欢迎,是其主要实现方法。
二、光纤光栅传感器。 目前国内外传感器领域的研究热点之一光纤布拉格光栅传感器。传统光纤传感器基本上可分为两种类型:光强型和干涉型。光强型传感器的缺点在于光源不稳定,而且光纤损耗和探测器容易老化;干涉型传感器由于要求两路干涉光的光强同等,所以 需要固定参考点而导致应用不方便。21世纪初期开发的以光纤布拉格光栅为主的光纤光栅传感器可以避免出现上面两种情况,其传感信号为波长调制、复用能力强。在建筑健康检测、冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等应用中,光纤光栅传感器是最理想的灵敏元件。光纤光栅传感器在地球动力学、航天器、电力工业和化学传感中有广泛的应用。
三、光纤电流传感器。电力工业的迅猛发展带动电力传输系统容量不断增加,运行电压等级也越来越高,电流也越来越大,这样测量起来就非常困难,这就显现出光纤电流传感器的优点了。在电力系统中,传统的用来测量电流的传感器是以电磁感应为基础,这就存在以下缺点:它容易爆炸以至引起灾难性事故;大故障电流会造成铁芯磁饱和;铁芯发生共振效应;频率响应慢;测量精度低;信号易受干扰;体积重量大、价格昂贵等等,已经很难满足新一代数字电力网的发展需要。这个时候光纤电流传感器应运而生。
四、光纤水听器。 光纤水听器主要用来测量水下声信号,它通过高灵敏度的光纤相干检测,将水声信号转换为光信号,并通过光纤传至信号处理系统进行识别。与传统水听器相比,光纤水听器具有灵敏度高、响应带宽宽、不受电磁干扰等特点,广泛用于军事和石油勘探、环境检测等领域,具有很大的发展潜力。光纤水听器按原理可分为干涉型、强度型、光栅型等。干涉型光纤水听器关键技术已经逐步发展成熟,在部分领域形成产品;光纤光栅水听器则是当前研究的热点,研究的关键技术涉及光源、光纤器件、探头技术、抗偏振衰落技术、抗相位衰落技术、信号处理技术、多路复用技术以及工程技术等。
光纤传感器技术是建立在光纤、光通信和光电子技术的基础上发展起来的,电磁干扰和腐蚀作用对它的影响很小,还能适应各种恶劣的气象环境,不要额外的电源进行供电,就可以长距离的进行传输,已成为传感器行业的研究热点。
传感器一直朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍却是倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能。光纤传感器应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。其应用范围十分广泛。因此我们可以说光纤传感器具有很大的市场需求,不说长久,至少在未来5年,光纤传感器将会有广阔的发展前景。
光纤传感技术及其相关技术的迅速发展,满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求,使得各领域的自动化程度越来越高,作为系统信息获取与传输核心器件的光纤传感器的研究非常重要。光纤传感器技术发展的主要方向是:(1)多用途。即一种光纤传感器不仅只针对一种物理量,要能够对多种物理量进行同时测量。(2)提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度,降低其成本,设计复杂的传感器网络工程。注意分布式传感器的参数,即压力、温度,特别是化学参数(碳氢化合物、一些污染物、湿度、PH值等)对光纤的影响。(3)新型传感材料、传感技术等的开发。(4)在恶劣条件下(高温、高压、化学腐蚀)低成本传感器(支架、连接、安装)的开发和应用。(5)光纤连接器及与其它微技术结合的微光学技术。
光纤传感运用主要分为五大方向:
(1)石油和天然气——油藏监测井下的P/T传感、地震阵列、能源工业、发电厂、锅炉及蒸汽涡轮机、电力电缆、涡轮机运输、炼油厂;
(2)航空航天——喷气发动机、火箭推进系统、机身;
(3)民用基础建设——桥梁、大坝、道路、隧道、滑坡;
(4)交通运输——铁路监控、运动中的重量、运输安全;
(5)生物医学——医用温度压力、颅内压测量、微创手术、一次性探头。
⑷ 光纤传感器的特点是什么
特点如下:
一。灵敏度较高;
二。几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器;
三。可以制造传感各种不同物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件;
四。可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境;
五。而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。
光纤传感器的优点是与传统的各类传感器相比,光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,有一系列独特的优点。电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,非侵入性,高灵敏度,容易实现对被测信号的远距离监控,耐腐蚀,防爆,光路有可挠曲性,便于与计算机联接。
传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的耳目作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
用途
1用于电话、网络宽带等数字型号传输。
2用于自动售货机、金融终端有关的设备、点钞机的纸币、卡、硬币、存折等的通过情况
3用于自动化设备上产品定位、计数、识别。
⑸ 光纤传感器的应用
绝缘子污秽、磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流、光纤传感器可用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变、速度、加速度、电流、磁场、电压、湿度、温度、声场、流量、浓度、PH值和应变等物理量的测量。光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了许多行业多年来一直存在的技术难题,具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:
城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。
在电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术,分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点,还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力,利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,测量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。
此外,光纤传感器还可以应用于铁路监控、火箭推进系统以及油井检测等方面。
光纤同时具备宽带、大容量、远距离传输和可实现多参数、分布式、低能耗传感的显着优点。光纤传感可以不断汲取光纤通信的新技术、新器件,各种光纤传感器有望在物联网中得到广泛应用。
⑹ 光纤传感器的原理,作用以及应用
我就是做光纤传感器(OFS)的,OFS在应用上分为传光型的和传感型的。顾名思义,前一种就是起到传输光的作用,传感元件要与光纤连在一起;后一种就是既有传输光的作用,又有传感作用。现在研究热点几乎都是后一种,所以我就简单介绍下后一种,因为光纤传感器作为传感用有很多的应用,比如抗腐蚀,抗电磁干扰等,可以在复杂恶劣的环境下使用。作为传感用的光纤,原理上就是通过对传输光的偏振,强度,相位,波长,周期,频率等进行调制,通过检测器获得调制结果而进行传感的器件。因为当外界的环境变化时,比如说温度,应力、磁、声、压力、温度、加速度等都会对光纤的折射率分布等一些构造产生微小的影响,导致传输光的特性发生改变,通过探测这些改变而得到外界的变化,起到传感作用。
至于应用方面就很广泛了,几乎可以应用到现在大多数电学传感器应用的领域了,比如现在比较火的是安防,围界安全,输油管道安全实时监控等,反正应用前景很广的。有具体想问的可以联系我,因为我就在做这方面。呵呵。
⑺ 光纤传感技术的光纤传感技术的应用
光纤传感技术在结构工程检测中的应用 钢筋混凝土是目前非常广泛应用的材料,将光纤材料直接埋入混凝土结构内或粘贴在表面,是光纤的主要应用形式,可以检测热应力和固化、挠度、弯曲以及应力和应变等。混凝土在凝固时由于水化作用会在内部产生一个温度梯度,如果其冷却过程不均匀。热应力会使结构产生裂缝,采用光纤传感器埋入混凝土可以监测其内部温度变化,从而控制冷却速度。 混凝土构件的长期挠度和弯曲是人们感兴趣的一个力学问题,为此已研制出能测量结构弯曲和挠度的微弯应变光纤传感器,并用一根光纤连接整个结构不同位置上的传感器进行同时监测,每个传感器的位置可用OTDR来识别。光纤传感器还能探测混凝土结构内部损伤。在正常荷载作用下,由于钢筋阻止干化收缩或温度引起的体积变化都会引起裂缝,裂缝的出现和发展可以通过埋入的光纤中光传播的强度变化而测得。 光纤传感技术在桥梁检测中的应用 桥梁是一个国家的经济命脉,桥梁的建造和维护是一个国家基础设施建设的重要部分。利用光纤传感器测量振动,主要可得到桥梁的振动响应参数如频率、振幅等,其方法是:将信号光纤粘贴于桥梁内部,它随着桥梁的振动而产生振动响应, 输出光的相位作周期性的变化,则光电探测器接收到的光强也作周期性的变化。 成功的案例有:加拿大在1993年将光纤传感器预装到一座碳纤维预应力混凝土公路桥上,在桥开通后连续监测了8个月,测量了混凝土内部的整体分布应变,并用动态规化理论处理数据,准确而又快速的评估了桥梁的使用状态及寿命。1996年,美国海军实验研究中心研制了新墨西哥州I -10桥健康检测系统,它由60个FBG传感器组成,可实现动态与静态应变测量。 光纤传感技术在岩土力学与工程中的应用 岩土工程检测具有长时效性、环境复杂、具有时空限制、施工环境制约等特点,其检测工作一直是等待解决的难题。目前已有的常规的测试技术在长期的工程应用中表明,满足上述测试要求十分困难。而由于光纤传感器体积小、质量轻、不导电、反应快、抗腐蚀等诸多优良特性,使用它成为岩土力学工程的检测工具成为学者们的研究对象。下面列举一例成功应用光纤传感器检测岩土工程的成功案例: 三峡大坝坝前水温监测 三峡大坝坝体内部靠近上游面埋设有点式温度计,因埋设点位于坝体内,所测温度与实际库水温度存在一定的差异。为了能更真实地反映库水温度的变化规律,长江科学院结合坝前水温观测的实际现状,在左厂14-2坝段布设1条测温垂线,采取光纤Bargg光栅温度传感器进行监测,通过实际工程应用,光纤Bargg光栅温度传感器测量水温,可以满足水温监测的要求,且与水银温度计直接测量水温相比,结果较好。 光纤传感技术在军事上的应用 光纤传感技术在军事上同样应用广泛。光纤陀螺仪经过30多年的发展,已经广泛应用与民航机,无人机,导弹的定位和控制中。光纤水听器可以用于船舶军舰收集声音,探测越来越先进的潜艇。且近几年来,基于光纤传感技术的光纤网络安全警戒系统开始在边防及重点区域防卫中得到推广应用。目前,世界上发达国家使用的安全防卫系统就是基于分布式光纤传感网络系统的安全防卫技术。
石油和天然气:油藏监测井下的P / T传感、地震阵列、能源工业、发电厂、锅炉及蒸汽涡轮机、电力电缆、涡轮机运输、炼油厂;
航空航天:喷气发动机、火箭推进系统、机身;
民用基础建设:桥梁、大坝、道路、隧道、滑坡;
交通运输:铁路监控、运动中的重量、运输安全;
生物医学:医用温度压力、颅内压测量、微创手术、一次性探头。
⑻ 什么是光纤传感器光纤是敏感元件
由于光纤传感器及技术具有较其它传感器无法比拟的特点,所以近几年来,光纤传感器与测量技术发展成为仪器仪表领域新的发展方向,而新型光纤传感器不外乎有以下特点:
* 光纤传感器具有优良的传光性能,传光损耗很小,目前损耗能达到≤0.2 dB/km的水平。
* 光纤传感器频带宽,可进行超高速测量,灵敏度和线性度好。
* 光纤传感器体积很小,重量轻,能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量。
还具有灵敏度高、可靠性好、原材料硅资源韦富、抗电磁干扰,抗腐蚀、耐高压、电绝缘性能好、可绕曲、防爆、频带宽、损耗低等特点。同时,它还便于与计算机相连,实现智能化和远距离监控。对传统的传感器起到扩展提高的作用,不少情况下能够完成前者很难完成甚至不能完成的仟务。
正是由于光纤传感器具有许多独特优势,可以解决许多传统传感器无法解决的问题, 故自从它问世以来,就被广泛应用于医疗、交通、电力、机械、石油化工、民用建筑以及航空航天等各个领域。值此,将讨论光纤传感器在石油化工领域应用,即油库油罐液位、温度信号实时监测系统中的设计方案(见图0所示)。正因该监测系统应用了光纤液位传感器、光纤温度传感器及光纤液位报警器.为此先对此有关的光纤传感器技术作一介绍。
2、光纤传感器组成与类型
光纤传感器一般是由光源、接口、光导纤维、光调制机构、光电探测器和信号处理系统等部分组成。来自光源的光线,通过接口进入光纤,然后将检测的参数调制成幅度、相位、色彩或偏振信息,最后利用微处理器进行信息处理。概括光纤传感器一般由三部分组成,除光纤之外,还必须有光源和光探测器两个重要部件,见图1所示。
光纤传感器一般分为两大类:一类是传光型,也称非功能型光纤传感器;另一类是传感型,或称为功能型光纤传感器。前者多数使用多模光纤,以传输更多的光量;而传感型光纤传感器,是利用被测对象调制或改变光纤的特性,所以只能用单模光纤。
3、测量用的光纤传感技术
3.1光纤温度传感器-传光型光纤温度传感器
位图2(a)为半导体吸光型(传光型)光纤温度传感器示意图。将一根切断的光导纤维装在细钢管内,光纤两端面间夹有一块半导体感温薄片(如GaAs或InP),这种半导体感温薄片透射光强随被测温度而变化。因此,当光纤一端输入一恒定光强的光时,由于半导体感温薄片透射能力随温度变化,光纤另一端接收元件所接受的光强也随被测温度而改变。于是通过测量光探测器输出的电量,便能遥测到感温探头2(b)处的温度。
探头中,半导体材料的透过率与温度的特性曲线如图2(c)所示,当温度升高时,其透过率曲线向长波长方向移动。显然,半导体材料的吸收率与其禁带宽度Eg有关,禁带宽度又随温度而变化,多数半导体材料的禁带宽度Eg随温度丁的升高几乎线性地减小,对应于半导体的透过率特性曲线边沿的波长λg随温度升高向长波方向位移。当一个辐射光谱与λg相一致的光源发出的光,通过此半导体时,其透射光的强度随温度丁的升高而减少。那何为传光型光纤传感器?
传光型光纤传感器中的光纤仅作为传输光的介质,只起传输光波的作用,对外界信息的“感觉”功能是依靠其它物质的敏感元件来完成的,因此必须在光纤端面或中间加装其它敏感元件才能构成传感器。这样,传感器中的光纤中间是中断的、不连续的,中断部分要接上其它介质的敏感元件,如图1所示。
调制器是敏感元件,置于入射光纤和接收光纤之间,在被测对象的作用下,使敏感元件的光路遮断或使敏感元件的光穿透率发生变化,这样,光探测器所接收的光量便成为被测对象调制后的信号,经放大、解凋后,就可得到被测对象。
3.2光纤液位传感器
基于全内反射原理,可以设计成光纤液位传感器。光纤液位传感器由以下三部分组成:
*接触液体后光反射量的检测器件即光敏感元件;
*传输光信号的双芯光纤;
*发光、受光和信号处理的接收装置。
图3(a)所示为光纤液位传感器的基本结构。这种传感器的敏感元件和传输信号的光纤均由玻璃纤维构成,故有绝缘性能好和抗电磁噪声等优点。
光纤液位传感器的工作原理如图3(b)所示。发光器件射出来的光通过传输光纤送到敏感元件,在敏感元件的球面上,有一部分透过,而其余的光被反射回来。当敏感元件与液体相接触时,与空气接触相比,球面部的光透射量增大,而反射量减少。因此,由反射光量即可知道敏感元件是否接触液体。反射光量决定于敏感元件玻璃的折射率和被测定物质的折射率。被测物质的折射率越大,反射光量越小。来自敏感元件的反射光,通过传输光纤由受光器件的光电晶体管进行光电转换后输出。敏感元件的反射光量的变化,若以空气的光量为基准,在水中则为-6-—7dB,在油中为-25—30dB。可对反射光量差别很大的水和油等进行物质判别。
用微光检测液位的光纤液位传感器有如下特点:
*能用于易燃、易爆物等设施中;
*敏感元件的尺寸小,可用于检测微量液体;
*从检测液体开始到检测信号输出为止的响应时间短;
*敏感元件是玻璃的,故有抗化学腐蚀性;
*能检测两种(油、水等)液体界面:
*价格低廉。
在实际应用中应注意,光纤液面传感器不宜用于检测粘附在敏感元件玻璃表面的物质。如何检测液位?
在装有液体的槽内。将敏感元件安装在液面下预定检测的高度。当液面低于这一高度时,从敏感元件产生的反射光量就增加,根据这时,发生的信号就能检测出液面位置。若在不同高度安装敏感元件,则可检测液面的高度。
4、光纤传感器与基于CAN总线网络组成的油库油罐的液位、温度信号实时监测系统设计方案。
4.1监测系统组成。
图0所示可知,监测系统分别
⑼ 光纤传感器在物联网中的应用有哪些
光纤传感器的应用范围很广,主要有以下几个方面:
城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。
在电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内温度的检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。例如分布式光纤温度传感器就是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术。
用于易燃易爆物的生产过程与设备的温度测量。光纤传感器在本质上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。与电学传感器相比,既能降低成本又能提高灵敏度。
此外,它还可以应用于铁路监控、火箭推进系统以及油井检测等方面。
⑽ 什么是光纤传感器
光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。
光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使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,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。
传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能。
(10)光纤传感器网络安全扩展阅读:
光纤传感器的分类:
一、功能型
功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。
二、非功能光纤型
非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化, 光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。
三、传光型光纤
传光型光纤传感器是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后,通过在输出端进行光信号处理而进行测量的,这类传感器带有另外的感光元件对待测物理量敏感,光纤仅作为传光元件,必须附加能够对光纤所传递的光进行调制的敏感元件才能组成传感元件。
参考资料来源:网络—光纤传感器