光纖傳感器應(yīng)用技術(shù)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-01-22

光纖傳感器與光纖通信產(chǎn)品不同,光纖傳感產(chǎn)品具有小批量多品種、分布在各種細(xì)分市場(chǎng)的特點(diǎn),國(guó)外的確沒有大型的做光纖傳感的公司;但是很多國(guó)外的石油巨頭,還有ABB、西門子這樣的電力設(shè)備大公司都有自己的光纖傳感業(yè)務(wù),只不過外人對(duì)這些業(yè)務(wù)的發(fā)展情況很難摸清楚。在一些新興領(lǐng)域,比如分布式傳感,也有一批中小型的公司。

目前,光纖傳感器在市場(chǎng)上獲得成熟應(yīng)用并且接受度較高的產(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;光纖陀螺產(chǎn)品;分布式光纖拉曼測(cè)溫系統(tǒng);光纖干涉型入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 光纖傳感器可實(shí)現(xiàn)極小的尺寸,不受電磁干擾。光纖傳感器應(yīng)用技術(shù)

光纖傳感器在工業(yè)自動(dòng)化中可以怎么應(yīng)用?1.液位測(cè)量光纖傳感器可以通過測(cè)量光纖的光衰減來(lái)確定液位的變化。這種方法可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的液位測(cè)量,避免了傳統(tǒng)液位測(cè)量方法中的接觸式測(cè)量帶來(lái)的誤差和不便。2.氣體濃度測(cè)量光纖傳感器可以通過測(cè)量光纖的光衰減來(lái)確定氣體濃度的變化。這種方法可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的氣體濃度測(cè)量,避免了傳統(tǒng)氣體濃度測(cè)量方法中的接觸式測(cè)量帶來(lái)的誤差和不便。總之,光纖傳感器在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用非常,可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的測(cè)量,避免了傳統(tǒng)測(cè)量方法中的接觸式測(cè)量帶來(lái)的誤差和不便,具有很高的實(shí)用價(jià)值。韶關(guān)慢反射光纖傳感器供應(yīng)商光纖傳感器便于多點(diǎn)復(fù)用、傳輸損耗小,適合于組成測(cè)量網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)實(shí)時(shí)智能化的遙測(cè)。

光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種。(1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí),其傳光特性,如相位與光強(qiáng),會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。因此,如果能測(cè)出通過光纖的光相位、光強(qiáng)變化,就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,另一為測(cè)量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動(dòng)等)引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),就可測(cè)量溫度或壓等。(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。 

光纖傳感器的應(yīng)用原理,我們的光纖傳感器主要是由光源、傳輸光纖、光電探測(cè)器和信號(hào)處理部分等組成。其基本原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過光纖送入傳感頭(調(diào)制器),使待測(cè)量參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位和偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號(hào)光,再經(jīng)過光纖送入光電探測(cè)器,將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),再利用被測(cè)量對(duì)光的傳輸特性施加的影響,然后經(jīng)過信號(hào)處理后還原出被測(cè)物理量。


我們?nèi)粘I罾锟吹降墓饫|上的每一個(gè)點(diǎn)都是傳感器。

當(dāng)前,我國(guó)已成為全球光纖傳感器消費(fèi)國(guó),在國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有一定的突破。以南京大學(xué)、深圳中科傳感為主要的大學(xué)及研究院等機(jī)構(gòu),基本掌握了全套的光纖傳感器方案。而在光纖傳感系統(tǒng)的主要部件上,廈門彼格的窄帶光源、世維通的鈮酸鋰波導(dǎo)等相關(guān)的器件,都不甘落后爭(zhēng)相實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)。

縱觀整個(gè)行業(yè)市場(chǎng),目前我國(guó)光纖傳感器的自主研發(fā)仍是短板,總體市場(chǎng)化水平仍落后外國(guó)。未來(lái),我國(guó)光纖傳感市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化格局有待提升,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持,將推動(dòng)中國(guó)光纖傳感市場(chǎng)走向新一輪發(fā)展高峰。 光纖傳感器在邊防領(lǐng)域同樣存在龐大的市場(chǎng)需求?,F(xiàn)代化光纖傳感器調(diào)試方法和過程

實(shí)用化的光纖傳感器大都是非功能型的光纖傳感器。光纖傳感器應(yīng)用技術(shù)

光纖傳感器有一個(gè)很特別的特性,就是具備與光纖線遙測(cè)技術(shù)的本質(zhì)相溶性。光纖傳感器的優(yōu)勢(shì)是與傳統(tǒng)式的各種控制器對(duì)比,光纖傳感器用光做為比較敏感信息的傳遞,用光纖線做為傳送比較敏感信息內(nèi)容的媒質(zhì),具備光纖線及電子光學(xué)精確測(cè)量的特性,有一連串與眾不同的優(yōu)勢(shì)。絕緣特性好,抗電磁干擾能力強(qiáng),非入侵性,高靈敏,非常容易保持對(duì)被測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的長(zhǎng)距離監(jiān)控器,抗腐蝕,防爆型,環(huán)路有可拉伸應(yīng)變性,有利于與電子計(jì)算機(jī)連接。光纖傳感器應(yīng)用技術(shù)

標(biāo)簽: 光纖傳感器 光纖聚焦鏡