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光纤传感器的两大类型:功能型和传光型

【摘要】:光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。根据光纤在传感器中的作用,光纤传感器主要分为功能型和传光型两大类。功能型光纤传感器利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤作传感元件,将“传”和“感”合为一体的传感器。此类光纤传感器无须特殊光纤及其他特殊技术,比较容易实现,成本低,但灵敏度也较低,被用于对灵敏度要求不太高的场合。图3-74光纤传感器类型

光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。它由光源、敏感元件(光纤或非光纤的)、光探测器、信号处理系统及光纤等组成。由光源发出的光通过源光纤引到敏感元件,被测参数作用于敏感元件,在光的调制区内,光的某一性质受到被测量的调制,调制后的光信号经接收光纤耦合到光探测器,转换为电信号,最后经信号处理得到所需要的被测量。

根据光纤在传感器中的作用,光纤传感器主要分为功能型和传光型两大类。

1.功能型光纤传感器

功能型光纤传感器是利用光纤本身的某种特性或功能制成的传感器,如图3-74(a)所示。功能型光纤传感器利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤(或特殊光纤)作传感元件,将“传”和“感”合为一体的传感器。光纤不仅起传光作用,而且还利用光纤在外界因素(弯曲、相变)的作用下,其光学特性(光强、相位、偏振态等)的变化来实现“传”和“感”的功能。因此,传感器中光纤是连续的。由于光纤连续,增加其长度,可提高灵敏度。

2.传光型光纤传感器

这种类型传感器的光纤仅仅起传输光波的作用,必须在光纤端面加装其他敏感元件,才能构成传感器,如图3-74(b)所示。传光型光纤传感器中光纤仅起导光作用,只“传”不“感”,对外界信息的“感觉”功能依靠其他物理性质的功能元件完成,光纤不连续。此类光纤传感器无须特殊光纤及其他特殊技术,比较容易实现,成本低,但灵敏度也较低,被用于对灵敏度要求不太高的场合。

图3-74 光纤传感器类型