光纖傳感器是什么

光纖傳感器在組成實(shí)在由光源，傳輸光纖，傳感器元件或調(diào)制區(qū)的模塊，光檢測器和其他組件構(gòu)成了一個(gè)光纖傳感器，光學(xué)傳感器。強(qiáng)度，波長，振幅，相位，偏振和分布參數(shù)的圖案，并在光纖傳輸?shù)淖兓赏ㄟ^外界影響，特別是溫度，壓力，加速度，電壓，電流，位移，振動(dòng)，旋轉(zhuǎn)，彎曲，應(yīng)變的量的影響以及化學(xué)和生化影響光路的量，從而使這些參數(shù)相應(yīng)地改變。光纖傳感器是這些參數(shù)之間的關(guān)系與外部因素的變化，以檢測相應(yīng)的物理量的大小。

光纖傳感器的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)傳感器不同，光纖傳感器具有優(yōu)良的物理、化學(xué)、機(jī)械和傳輸性能，使其體積小、重量輕、抗電磁干擾、耐腐蝕、靈敏度高、測量帶寬寬、距離遠(yuǎn)。檢測電子設(shè)備和傳感器，并能形成傳感器網(wǎng)絡(luò)。
先進(jìn)光纖傳感器的靈敏度比傳統(tǒng)傳感器高幾個(gè)數(shù)量級，可以測量到70多種物理量。

光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)

1.、具有精度高，響應(yīng)速度快，線性特征范圍寬，重復(fù)性好，信噪比高等優(yōu)點(diǎn)..由于光纖數(shù)量多，價(jià)格低，可廣泛應(yīng)用..
光纖由介電材料制成，如石英的電學(xué)，光學(xué)信號傳輸，安全性，可靠性和強(qiáng)抗電磁干擾，能適應(yīng)電力，石油，化學(xué)，冶金和其他易燃或有毒的環(huán)境中的工作條件。
2耐腐蝕，抗污染能力強(qiáng)，可用于溫差大、時(shí)效性好、使用壽命長的場所。
3、體積小，重量輕，易于安裝，對主體環(huán)境具有適應(yīng)性。
4、光纖是無源器件，其自身獨(dú)立性好，不會破壞被測狀態(tài)。
5，廣泛測量對象。目前，各種不同的性能測量溫度，壓力，位移，速度，水平，輻射和其它物理，化學(xué)，生物量和其他光纖傳感器。
6。多點(diǎn)復(fù)用方便，傳輸損耗低。適用于組成測量網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)實(shí)時(shí)智能遙測。
傳感器正在發(fā)展成為靈敏、準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)、緊湊和智能的傳感器。在這個(gè)過程中，光纖傳感器，傳感器家族的新成員，受到青睞。

光纖傳感器的工作原理

光纖傳感器是一種基于光量轉(zhuǎn)換的傳感器，以光信號作為傳輸和轉(zhuǎn)換的載體，用光纖傳輸光信號。光纖傳感器主要由光源、光纖(簡稱光纖)、光電探測器和附加器件組成。有許多種光源，如鎢絲燈、激光和發(fā)光二極管.光纖非常薄，柔軟，靈活，是一種能引導(dǎo)光的透明光纖。
光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀
全球光纖傳感技術(shù)的發(fā)展始于1977年，近年來，在機(jī)械，電子儀器儀表，航空航天，石油，化工，糧食安全等生產(chǎn)過程自動(dòng)化方面，在線檢測，故障診斷等方面，已經(jīng)開發(fā)和推廣。
與光纖通信產(chǎn)品不同，光纖傳感產(chǎn)品具有批量小、品種多、分布在各個(gè)細(xì)分市場的特點(diǎn)。國外沒有專門從事光纖傳感的大公司，但許多國外石油巨頭以及abb、西門子等大型電力設(shè)備公司都有自己的光纖傳感業(yè)務(wù)。但外界很難了解這些企業(yè)的發(fā)展情況。在分布式傳感等一些新興領(lǐng)域，也有不少中小型專業(yè)公司。

光纖傳感器類型

目前，具有成熟應(yīng)用和市場高接受度的產(chǎn)品有：光纖光柵溫度/壓力/應(yīng)變傳感器；點(diǎn)式熒光光纖溫度傳感器產(chǎn)品；點(diǎn)式光纖f-p壓力/溫度/振動(dòng)傳感產(chǎn)品；光纖電流傳感產(chǎn)品；光纖陀螺儀產(chǎn)品；分布式光纖拉曼溫度測量系統(tǒng)；光纖干涉入侵監(jiān)測系統(tǒng)。
光纖傳感技術(shù)雖然在實(shí)際檢測中取得了一定的應(yīng)用，但仍存在一些問題，如光纖嵌入式結(jié)構(gòu)的工藝問題，雖然可以通過安裝方式加以改進(jìn)，但同時(shí)也會導(dǎo)致應(yīng)變首先通過金屬傳遞，然后通過光纖間接誘導(dǎo)應(yīng)變，因此需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)修正才能準(zhǔn)確測量。同時(shí)，光纖傳感器的輸出信號會受到光源的波動(dòng)、光纖傳輸損耗的變化、探測器的老化等因素的影響，從而降低光纖傳感器測量的精度。此外，光纖傳感器的實(shí)用性還有待開發(fā)，其制造成本也非常昂貴。目前，大量的光纖傳感器還處于實(shí)驗(yàn)室階段，需要盡快投入使用。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息的獲取變得越來越重要。它是感知傳感器，檢測，監(jiān)視和轉(zhuǎn)換信息的重要技術(shù)手段。是第二光纖傳感器，電子是新的傳感器中的一個(gè)。

光纖傳感器說明

光纖傳感器是利用光纖的光傳輸特性將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光特性（強(qiáng)度、相位、偏振、頻率、波長）變化的傳感器。它通過光纖將光從光源傳輸?shù)秸{(diào)制器，從而導(dǎo)致光的光學(xué)特性（如強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏斜度，等）在測量參數(shù)和進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光之間的相互作用之后改變。它被稱為調(diào)制信號燈。光纖進(jìn)入光探測器后，進(jìn)行解調(diào)。得到了測量參數(shù)。

與以前的傳感器不同的是，光纖傳感器去除了被測信號作為光信號的狀態(tài)。光信號不僅可以被人類直接感知，而且還可以使用半導(dǎo)體二極管，如光電二極管觀登小的簡單元件也可以進(jìn)行光電和電光轉(zhuǎn)換，容易與一些電子組件匹配；此外，光纖不僅是敏感元件，同時(shí)也是一條優(yōu)良的低損耗傳輸線路。因此，光纖傳感器也可用于不適合傳統(tǒng)傳感器的遠(yuǎn)程測量。

光纖傳感包括兩個(gè)功能：感知和傳輸外部信號。所謂感知，是指在光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ奈锢硖匦詤?shù)，如光強(qiáng)(功率)、波長、頻率、相位和偏振態(tài)等，根據(jù)外界信號的變化規(guī)律而發(fā)生的變化。光學(xué)參數(shù)的變化就是感知外部信號的變化。從本質(zhì)上說，這種感知是通過外部信號在光纖中傳播的光波的調(diào)制。所謂傳輸是指光纖將被外部信號調(diào)制的光波傳輸?shù)焦怆娞綔y器進(jìn)行檢測，從光波中提取外部信號，并根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即解調(diào)。
因此，這兩種技術(shù)包括調(diào)制和解調(diào)的光纖傳感技術(shù)，即，在外部信號（待測量的）是如何調(diào)制參數(shù)光波纖維調(diào)制（或加載技術(shù)）以及如何提取外部信號已經(jīng)在光學(xué)波被調(diào)制（測量的）技術(shù)解調(diào)（或檢測）。

光纖傳感器的基本原理

光纖是光纖的簡稱。光纖的主要成分是二氧化硅，它由高折射率纖芯、低折射率包層和保護(hù)層組成。燈芯是一根直徑約為0.1毫米的細(xì)玻璃絲，其中光線被包圍并沿軸傳播。光纖傳感器的發(fā)現(xiàn)源于檢測光纖外部干擾的實(shí)踐。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光纖受到外界環(huán)境的變化時(shí)，會引起光纖內(nèi)部傳輸參數(shù)的變化。這些變化都是由于外界因素的影響，從而發(fā)展了光纖傳感技術(shù)。

光纖具有許多外部參數(shù)在一定的靈敏度。光纖傳感原理是如何這些效果纖維，光調(diào)制與測得的參數(shù)的外部的交互區(qū)實(shí)現(xiàn)“傳”的功能，并且所測量的參數(shù)的外部，這是光纖的“感覺”的研究傳感器芯。

在光通信系統(tǒng)中，光纖用作光波信號長距離傳輸?shù)慕橘|(zhì)。顯然，在這種應(yīng)用中，外部干擾越小，光纖傳輸?shù)墓庑盘栐胶?。然而，在光傳輸?shù)膶?shí)際過程中，光纖容易受到外部環(huán)境因素的影響，例如溫度、壓力、電磁場和其它外部條件，這將導(dǎo)致光波參數(shù)的變化，例如光強(qiáng)度、相位、頻率、偏振、波長等。因此，可以看出，如果可以測量光波參數(shù)的變化，我們就可以知道導(dǎo)致光波參數(shù)變化的各種物理量的大小，因此產(chǎn)生了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是一種將外部物理量轉(zhuǎn)換為可通過使用光纖的敏感特性直接測量到一些物理量的信號的技術(shù)。因?yàn)楣饫w不僅可以用作光波的傳播介質(zhì)，而且還可以用作特性參數(shù)(幅度、相位、偏振態(tài)、波長等)。光波可以直接或間接地由于外部因素的作用而改變(如溫度、壓力、應(yīng)變、磁場、電場、位移、旋轉(zhuǎn)等)。因此，光纖也可用作感測元件以檢測各種物理量。