光纖傳感器應用技術

來源: 發(fā)布時間:2024-01-22

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

目前,光纖傳感器在市場上獲得成熟應用并且接受度較高的產品有:光纖光柵溫度/壓力/應變傳感器;點式熒光光纖溫度傳感器產品;點式光纖F-P壓力/溫度/振動傳感產品,光纖電流傳感產品;光纖陀螺產品;分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng);光纖干涉型入侵監(jiān)測系統(tǒng)。 光纖傳感器可實現(xiàn)極小的尺寸,不受電磁干擾。光纖傳感器應用技術

光纖傳感器

光纖傳感器在工業(yè)自動化中可以怎么應用?1.液位測量光纖傳感器可以通過測量光纖的光衰減來確定液位的變化。這種方法可以實現(xiàn)非接觸式的液位測量,避免了傳統(tǒng)液位測量方法中的接觸式測量帶來的誤差和不便。2.氣體濃度測量光纖傳感器可以通過測量光纖的光衰減來確定氣體濃度的變化。這種方法可以實現(xiàn)非接觸式的氣體濃度測量,避免了傳統(tǒng)氣體濃度測量方法中的接觸式測量帶來的誤差和不便??傊?,光纖傳感器在工業(yè)自動化中的應用非常,可以實現(xiàn)非接觸式的測量,避免了傳統(tǒng)測量方法中的接觸式測量帶來的誤差和不便,具有很高的實用價值。韶關慢反射光纖傳感器供應商光纖傳感器便于多點復用、傳輸損耗小,適合于組成測量網(wǎng)絡,實現(xiàn)多點實時智能化的遙測。

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光纖傳感器的測量原理有兩種。(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環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應,即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時,其傳光特性,如相位與光強,會發(fā)生變化的現(xiàn)象。因此,如果能測出通過光纖的光相位、光強變化,就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波,經分光器分為兩路,一為基準光路,另一為測量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化,從而產生不同數(shù)量的干涉條紋,對它的模向移動進行計數(shù),就可測量溫度或壓等。(2)結構型光纖傳感器原理,結構型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(tǒng)。其中光纖作為光的傳播媒質,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、光電探測器和信號處理部分等組成。其基本原理是將來自光源的光經過光纖送入傳感頭(調制器),使待測量參數(shù)與進入調制區(qū)的光相互作用后,導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位和偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調制的信號光,再經過光纖送入光電探測器,將光信號轉化為電信號,再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響,然后經過信號處理后還原出被測物理量。


我們日常生活里看到的光纜上的每一個點都是傳感器。

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當前,我國已成為全球光纖傳感器消費國,在國產化進程有一定的突破。以南京大學、深圳中科傳感為主要的大學及研究院等機構,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等相關的器件,都不甘落后爭相實現(xiàn)自主研發(fā)。

縱觀整個行業(yè)市場,目前我國光纖傳感器的自主研發(fā)仍是短板,總體市場化水平仍落后外國。未來,我國光纖傳感市場產業(yè)化格局有待提升,物聯(lián)網(wǎng)技術的加持,將推動中國光纖傳感市場走向新一輪發(fā)展高峰。 光纖傳感器在邊防領域同樣存在龐大的市場需求?,F(xiàn)代化光纖傳感器調試方法和過程

實用化的光纖傳感器大都是非功能型的光纖傳感器。光纖傳感器應用技術

光纖傳感器有一個很特別的特性,就是具備與光纖線遙測技術的本質相溶性。光纖傳感器的優(yōu)勢是與傳統(tǒng)式的各種控制器對比,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容的媒質,具備光纖線及電子光學精確測量的特性,有一連串與眾不同的優(yōu)勢。絕緣特性好,抗電磁干擾能力強,非入侵性,高靈敏,非常容易保持對被測數(shù)據(jù)信號的長距離監(jiān)控器,抗腐蝕,防爆型,環(huán)路有可拉伸應變性,有利于與電子計算機連接。光纖傳感器應用技術