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光纖傳感器發(fā)展十分迅速的主要原因
光纖傳感器發(fā)展十分迅速的主要原因,是它具有其他傳感器不可媲美的許多優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)是:
①電絕緣。因?yàn)楣饫w本身是電介質(zhì),而且敏感元件也可用電介質(zhì)材料制作,因此光纖傳感器具有良好的電絕緣性,光纖表面能承受80kV/20cm電壓。因此它特別適用于高壓的供電系統(tǒng)以及大容量電機(jī)的測試。
②抗電磁干擾。這是光纖測量及光纖傳感器極其獨(dú)特的性能特征,因此光纖傳感器特別適用于高壓大電流、強(qiáng)磁場、噪聲、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境中,能解決許多傳感器無法解決的問題。
③非侵入性。由于傳感頭可制作成電絕緣的,而且其體積可以做得很小(做到只稍大于光纖的芯徑),因此,它不僅對(duì)電磁場是非侵入式的,而且對(duì)速度場也是非侵人式的,故對(duì)被測場不產(chǎn)生干擾。這對(duì)于弱電磁場及小管道內(nèi)流速、流量等的監(jiān)測特別具有實(shí)用價(jià)值。
高靈敏度是光學(xué)測量的優(yōu)點(diǎn)之一
高靈敏度。高靈敏度是光學(xué)測量的優(yōu)點(diǎn)之一。利用光作為信息載體的光纖傳感器的靈敏度很高,它是某些精密測量與控制必不可少的工具。
容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。由于光纖的傳輸損耗很?。壳笆⒉A倒饫w的光損耗可低達(dá)0.16dB/km),因此光纖傳感器技術(shù)與遙測技術(shù)相結(jié)合,很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測場的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。這對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制以及對(duì)、、氣體和大氣污染等進(jìn)行監(jiān)測尤為重要。
與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖傳感器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、本質(zhì)安全由于光纖傳感器是利用光波傳輸信息,而光纖又是電絕緣、耐腐蝕的傳輸媒質(zhì),并且安全可靠,這使它可以方便有效地用于各種大型機(jī)電、礦井等強(qiáng)電磁干擾和易然易暴等惡劣環(huán)境中。
適用于惡劣環(huán)境光纖是一種電介質(zhì),耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾,可用于其它傳感器所不適應(yīng)的惡劣環(huán)境中。此外,光纖傳感囂還具有質(zhì)量輕、體積小、可繞曲、測量對(duì)象廣泛、復(fù)用性好、成本低等特點(diǎn)。
強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器
基本原理是待測物理量引起光纖中傳輸光光強(qiáng)的變化,通過檢測光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)待測量的測量。恒定光源發(fā)出的強(qiáng)度為I的光注入傳感頭,在傳感頭內(nèi),光在被測信號(hào)的作用下其強(qiáng)度發(fā)生了變化,即受到了外場的調(diào)制,使得輸出光強(qiáng)的包絡(luò)線與被測信號(hào)的形狀一樣,光電探測器測出的輸出電流也作同樣的調(diào)制,信號(hào)處理電路再檢測出調(diào)制信號(hào),就得到了被測信號(hào)。