光纤传感器的原理和特点

仪器仪表行业中光纤最早用于传光及传像’ J$ 世纪 Q$ 年代初生产出低损耗光纤后,光纤在通信技 术中用于长距离传递信息’ 光纤不仅可作为光波的 传输媒质,而且可用作传感元件来探测各种物理量。

光纤传感技术对工业发展有什么促进作用_www.mrxbw.com

因为光波在光纤中传播时,其特征参量(振幅、相 位、偏振态、波长等)会随外界因素(如温度、压力、 磁场、电场、核辐射等)而变,这就是光纤传感器的基本原理。

OFS可分为传感型(功能型)和传光型(非功能 型)两大类’ 利用外界物理因素改变光纤中光波的 特征参量,从而对外界因素进行探测,称为传感型OFS,它具有“传”和“感”合一的特点’ 而传光型 OFS是指利用其他敏感元件测得的物理量,由光纤进行 信息传输,其特点是可充分利用现有的传感器,便于 推广应用’ 这两类 OFS 都可再分成强度调制、相位 调制、偏振调制以及波长(或频率)调制等几种类 型’

和传统的传感器相比,OFS 的主要特点是:

1、抗电磁干扰,电绝缘性好,耐腐蚀、本质安全& 由于OFS 是利用光波获取和传递信息,而光纤又是电绝 缘、耐腐蚀、本质安全的传输媒质,不怕电磁干扰,也 不影响外界的电磁场,这使它在电力、石油、化工、冶 金等强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中能有效 地传感。

2、灵敏度高,利用光波干涉技术和长光纤 使不少OFS 灵敏度优于一般的传感器。

3、重量轻、 体积小、外形可变& 利用光纤这些特点可构成外形各 异、尺寸不同的各种 OFS

4、对象广泛,目前已有 性能不同的测量温度、压力、位移、速度、加速度、液 面、流量、振动、水声、电流、电压、磁场、电场、核辐射 等各种物理量、化学量、生物量等的OFS 。

5、对被 测介质影响小。

6、便于复用、便于成网、有利于用 现有光通信技术组成遥测传感网络

7、成本低& 有 些OFS其成本将大大低于现有同类传感器;而有些OFS 由于其特殊性能,它和现有仪器结合,将使其大 大增值