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光纤传感器的二三事

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光纤传感器(fibre sensor)的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质发生变化,成为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。光纤传感器的优点是与传统的各类传感器相比,光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,有一系列独特的优点。光纤传感器可用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变等的测量。

光纤传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤传感器具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,光纤传感器接收人的感官所感受不到的外界信息。


城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。

在电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。分布式光纤传感器是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术,分布式光纤传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点,还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力,利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,测量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。

光纤在传感器家族中是后起之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。光纤传感器凭借着其大量的优点已经成为传感器家族的后起之秀,并且在各种不同的测量中发挥着自己独到的作用,成为传感器家族中不可缺少的一员。

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