光纤传感器作用分类
光纤传感器是在光学原理基础上的一种传感器,主要利用光的传输和反射特性来对诸如温度、压力、重量等物理量进行监测。光纤传感器的应用范围非常广泛,因为它可以适应各种复杂的环境,如高温、高压、潮湿、腐蚀等,具有高灵敏度、高分辨率、长寿命、无干扰等优点。
按照作用分类,光纤传感器可以分为接近式光纤传感器、接触式光纤传感器、热敏光纤传感器、光纤加速度传感器和光纤干涉仪等。
接近式光纤传感器
接近式光纤传感器主要是通过检测被监测物体与光纤距离变化,来反映被监测物体的绝对位置或运动状态。它适用于不接触物体的位置或位移检测。
此类传感器的工作原理是利用光纤传输被遇到的物体表面的反射光,从而检测物体与光纤之间的距离是否变化。当被监测物体与光纤之间的距离发生改变时,产生的反射光波就会发生衰减和延迟,这样就会使光纤上的光在某一点上减少,因此光功率就会发生变化,进而反映出被监测物体的变化。这种传感器不但检测时速度快、准确可靠,还可以具有非常高的空间分辨率,因此被广泛应用于汽车、电子设备等领域。
接触式光纤传感器
接触式光纤传感器主要利用传导模式来探测被测物体表面的形态和表面形态上能量的变化。它可以探测铁、铜、胶带等导电体的能量变化,并测量物体的速度、加速度等数据。
此类传感器的工作原理是将光纤直接加热,通过测量光纤表面电阻的变化来反映被测物体表面的能量变化,从而探测被测物体的平均速度和加速度等。这种方法可以在广泛温度和温度范围内用于高速度的检测,并且可以在不同时期保持准确的检测结果。
热敏光纤传感器
热敏光纤传感器是通过热传导来检测被测物体温度变化,具有良好的灵敏度和调节性。
其工作原理是通过在光纤中嵌入热敏体,当热敏体受热时产生的温度变化会导致光纤中电信号的变化,并且这种变化与热敏体的温度变化成正比,因此可以通过信号的变化反映被测物体的温度变化。热敏光纤传感器不仅可以探测被测物体的温度,也可以探测被测物体的热能分布和热传导特性。
光纤加速度传感器
光纤加速度传感器是一种利用雷达技术进行重力波、星际物质、星际尘埃的探测的新型机器,它可以探测特高频重力波和星际物质的振动状态,并提供与此相关的信息。
其工作原理是将光纤连接到一个振动传感器上,并加以加速度的信号处理。当加速度发生变化时,会对光纤中的光线产生弯曲作用,控制输出变化信号的electro-compact思路,反映被探测物体与光纤之间的加速度变化。
光纤干涉仪
光纤干涉仪是一种利用干涉原理进行物理量测量的传感器。当光纤传输的光波被外力或环境物理变量影响时,会产生光程差或相位差而导致干涉信号的变化,从而得到被测物理量的信息。
其基本结构包括宽平行光路、环形光路、杠杆式和延时法等多种,可以实现光的纵向距离变化、光的传输时间差、曲率、偏振状态等被测物理量的测量。
光纤传感器的不同作用和类型,都创造新的能够满足特殊需求的技术,给很多生产制造、科研和医疗应用领域带来了很大的便利。随着技术的不断升级,未来光纤传感器的应用前景会更加广阔,也会不断涌现各种新型的光纤传感器。