光纤传感器及其类型介绍应用
在1960年，激光发明了激光，在本发明之后，研究人员已经表现出利益研究光纤通信系统进行感测，数据通信和许多其他应用的应用。随后是光纤通信系统已成为千兆和超越千兆位传输数据的最终选择。这种类型的光纤通信用于通过长途通信或计算机网络或局域网传输数据，语音，遥测和视频。该技术使用光波通过将电子信号变为光来通过光纤传输数据。该技术的一些优异特性包括轻型，低衰减，较小的直径，长距离信号传输，传输安全性等。
显着，这电信技术改变了最近光纤技术的进步。最后一场革命出现为设计人员来结合生产结果光电器件利用光纤 - 电信设备创建光纤传感器。与这些设备相关的许多组件通常为光纤传感器应用开发。光纤传感器的能力在传统传感器的位置增加。
光纤传感器
光纤传感器还称为光纤传感器，使用光纤或传感元件。这些传感器用于感测诸如温度，压力，振动，位移，旋转或化学物质浓度的数量。纤维在遥感领域有这么多的用途，因为它们在遥控位置不需要电力，并且它们具有微小的尺寸。2021欧洲杯足球竞猜官方平台
光纤传感器是不敏感条件的至高无上的，包括噪音，高振动，极端热，潮湿和不稳定的环境。这些传感器可以轻松适用于小区域，无论需要柔性纤维都可以正确定位。波长偏移可以使用器件，光学频域反射测定来计算。光纤传感器的延迟可以使用诸如光学时域反射计的装置确定。
光纤传感器的一般框图如上所示。框图由光源组成（发光二极管，激光和激光二极管），光纤，传感元件，光学检测器和终端处理装置（光谱分析仪，示波器）。基于操作原理，传感器位置和应用，这些传感器分为三个类别。
光纤传感器系统的类型
这些传感器可以按以下方式进行分类和解释：
1.基于传感器位置，光纤传感器分为两种类型：
- 内在光纤传感器
- 外部光纤传感器
内在型光纤传感器
在这种类型的传感器中，感测在光纤本身内进行。传感器取决于光纤本身的性质，将环境动作转换为a调制通过它的光束。这里，光信号的物理性质之一可以是频率，相位，极化的形式;强度。内在光纤传感器的最有用特征是，它提供了在长距离距离上的分布式感测。内在光纤传感器的基本概念如下图所示。
外形光纤传感器
在外部型光纤传感器中，光纤可以用作显示给黑匣子的信息载体。根据到达黑匣子的信息，它产生光信号。黑匣子可以由镜子制成那气体或产生光信号的任何其他机制。这些传感器用于测量旋转，振动速度，位移，扭转，扭矩和加速度。专业这些传感器的好处他们能够到达其他否则无法到达的地方。
该传感器的最佳示例是飞机喷射发动机的内部温度测量，其使用光纤将辐射传递到位于发动机外部的辐射高温仪中。以同样的方式，这些传感器也可用于测量内部温度变形金刚。这些传感器提供了对噪声损坏的测量信号的优异保护。下图显示了外部光纤传感器的基本概念。
2.根据操作原理，光纤传感器分为三种类型：
- 强度基于
- 阶段基于
- 极化基于
基于强度的光纤传感器
基于强度的光纤传感器需要更多的光线，这些传感器使用多模大的核心纤维。所示的图形了解光强度如何作为传感参数的方式以及这种布置如何使光纤作为A.振动传感器。当存在振动时，将有一端插入另一端的光变化，这将使智能测量振动幅度。
基于强度的光纤传感器
在该图中，更近的光纤和振动传感器取决于后面的零件的光强度。由于在环境中不会发生的系统中的可变损耗，这些传感器具有许多限制。这些可变损失包括由于接头，微观和宏弯曲损耗而导致的损失，由于接头处的连接等。该实施例包括基于强度的传感器或微管传感器和渐逝波传感器。
这些光纤传感器的优点包括低成本，执行作为实际分布式传感器的能力，实现很简单，实现多路复用的可能性等。缺点包括光强度和相对测量的变化等。
基于极化的光纤传感器
基于极化的光纤对于某类传感器是重要的。可以通过各种外部变量简单地修改此属性，因此，这些属性传感器的类型可用于测量一系列参数。特殊的纤维和其他组件已经通过精确的极化特征开发。通常，这些用于各种测量，通信和信号处理应用。
基于极化的光纤传感器的光学设置如上所示。它通过通过偏振器从光源偏振光而成形。偏振光在45O到所选择的双折射偏振光保护纤维的选择轴上开始。纤维的该部分用作传感纤维。然后，在诸如应力或应变的任何外部干扰下改变两个偏振态之间的相位差。然后，根据外部干扰，通过考虑光纤下一端的输出偏振状态来改变输出极化，可以检测外部干扰。
基于相的光纤传感器
这些类型的传感器用于改变信息信号上的发射极光，其中通过基于相的光纤传感器观察到信号。当光束通过干涉仪时，然后光分离成两个梁。一个光束暴露于感测环境，并且其他光束与传感环境隔离，用作参考。一旦两个分离的梁重新组合，那么它们就会彼此升压。最常用的干涉仪是Michelson，Mach Zehnder，Sagnac，光栅和偏振干涉仪。这里，Mach Zehnder和Michelson干涉仪如下所示。
以下是两个干涉仪之间的差异和相似之处。在相似性方面，迈克尔森干涉仪经常被认为是折叠的Mach Zehnder干涉仪。Michelson干涉仪的配置只需要一个光纤耦合器。因为光通过感测和参考纤维通过两次，所以光纤的每单位长度的光学相移是加倍的。因此，迈克尔森本身可以具有更好的敏感性。迈克尔顿的另一个明显的优点是传感器可以仅用源极和源检测器模块之间的单纤维进行询问。但是，迈克尔森干涉仪需要一种优质的反射镜
3.根据应用，光纤传感器分为三种类型，如
- 化学传感器
- 物理传感器
- 生物医疗传感器
化学传感器
化学传感器是用于将化学信息转换为与某些化学物质的浓度相关的可测量物理信号的形式的化学信息。化学传感器是且分析系统的重要组成，可能包括一些执行以下一些设备功能：信号处理，采样和数据处理。分析仪可以是自动化系统的重要组成部分。
根据采样计划的分析器的工作作为时间的函数充当监视器。这些传感器包括两个功能单元：受体和换能器。在受体部分中，将化学信息转变为可以通过换能器测量的能量。在换能器部分中，化学信息转化为分析信号，并且它不显示灵敏度。
物理传感器
物理传感器是根据物理效应和性质制造的装置。这些传感器用于提供有关系统物理性质的信息。这种类型的传感器主要由传感器（如光电传感器）表示，压电传感器，金属阻力应变传感器和半导体压电传感器。
生物医疗传感器
生物医学传感器是一种电子设备，用于将生物医学领域的各种非电量传送到易于检测的电量。2021欧洲杯足球竞猜官方平台由于这个原因，这些传感器包含在医疗保健分析中。这种传感技术是收集人类病理和生理信息的关键。
光纤传感器的应用
光纤传感器用于各种应用范围，例如
- 测量温度，位移等物理性质那速度，结构的任何尺寸或任何形状的应变。
- 实时，监测健康的物理结构。
- 建筑物和桥梁，隧道那水坝，遗产结构。
- 夜视相机，电子安全系统，局部放电检测和测量车辆的车轮。
因此，概述了光纤传感器并讨论了应用程序。使用光学传感器对于长距离连通的光学传感器具有许多优点，该尺寸小，重量轻，紧凑性，高灵敏度，宽带宽等。所有这些特性都充分利用光纤作为传感器。除此之外，是否有关此主题的任何帮助基于传感器的项目理念，您可以通过评论下面的“评论”部分来联系我们。
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