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光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理及分類

光纖傳感器

光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理以電為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器是一種把測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統(tǒng)以及信息傳輸均用金屬導(dǎo)線連接，見圖(a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光、信號處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成。

由光發(fā)送器發(fā)出的光經(jīng)源光纖引導(dǎo)至敏感元件。這時(shí)，光的某一性質(zhì)受到被測量的調(diào)制，已調(diào)光經(jīng)接收光纖耦合到光，使光信號變?yōu)殡娦盘枺蠼?jīng)信號處理得到所期待的被測量。

光纖傳感器在檢測技術(shù)中的應(yīng)用

光纖傳感器在檢測技術(shù)中的應(yīng)用；

光電式帶材跑偏檢測器

帶材跑偏檢測器用來檢測帶型材料在加工中偏離正確位置的大小及方向，從而為糾偏控制電路提供糾偏信號，主要用于印染、送紙、膠片、磁帶生產(chǎn)過程中。光電式帶材跑偏檢測器原理如圖1所示。光源發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡1會聚為平行光束，投向透鏡2，隨后被會聚到光敏電阻上。在平行光束到達(dá)透鏡2的途中，有部分光線受到被測帶材的遮擋，使傳到光敏電阻的光通量減少。

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、測量對象廣泛、復(fù)用性好、成本低等特點(diǎn)。

光纖傳感器原理就是把來自光源的光通過光纖來傳送到調(diào)制器里邊，以便于待測參數(shù)和進(jìn)入到調(diào)制區(qū)的光可以相互作用，這樣一來光的光學(xué)性質(zhì)就會發(fā)生變化，即稱為被調(diào)制的信號光，再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響來完成測量工作。換一種說法就是光纖傳感器主要作為人們的耳目去接收人的感官所感受不到的外界信息，所以它經(jīng)常被使用在檢測這方面的工作上。

事實(shí)上，光纖傳感器如果按照它的測量原理又可以劃分為兩種。一種就是專門利用光纖對環(huán)境變化的敏感性，可以把輸入物理量變換為調(diào)制的光信號，它的工作原理就是利用光纖的光調(diào)制效應(yīng)，只要通過測量的光纖的光相位、光強(qiáng)變化就能夠知道被測量物理量的變化了。而另一種就是由光檢測元件和光纖傳輸回路所組成的測量系統(tǒng)，在這里光纖僅僅是光的傳播媒介而已，所以又被稱為結(jié)構(gòu)型光纖傳感器。