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技術(shù)文章

光纖傳感器在檢測技術(shù)上的不同應(yīng)用
      光纖傳感器的基本原理是將來自光源的光通過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)（如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等）發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號光，再經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)器解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。

      光纖傳感器大致分為兩類：**類是利用光纖的性質(zhì)隨被測物理量而變化。**類是利用光線進(jìn)行傳輸?shù)?傳感器 。如將光纖置于聲場中，則光纖芯線的折射率隨聲壓而變化。將這種折射率的變化作為穿過光纖中的光的相位變化檢出，根據(jù)所檢出的相位變化，能過知道聲場的強度。

      同樣光纖傳感器在其他檢測技術(shù)上都有著重要的作用：光纖傳感器測量位移，工作過程：光源發(fā)出的光耦合導(dǎo)入射光纖，光在光纖中傳輸?shù)焦饫w另一端并發(fā)射出去，光在千分尺側(cè)量端端面被發(fā)射回來并由反射光纖照射到光電晶體管上，光電晶體管將光量變成電量輸出，將放大顯示到數(shù)字電壓表或示波器上。輸出量的大小與反射光量大小成正比，而反射光量的大小又與光纖出射端面距千分尺測量端面遠(yuǎn)近成正比。光纖傳感器還可以測量振動頻率，它由Y形光纖光源光電探測器振動機構(gòu)等部分組成。這個裝置對工作時光量傳輸過程與前面位移測量基本相同，不同的是鏡面與光纖傳感器端面間距離變化手振動機構(gòu)控制。在振幅不變情況下，改變振動頻率，在數(shù)字電壓表上可以得到一系列與振動頻率相對應(yīng)的電壓值。光纖傳感器同樣可以測量速度，光源發(fā)出的光由入射光纖傳輸并投射到轉(zhuǎn)盤的反射鏡上，然后將光反射回光纖并出射到光電器件上。當(dāng)反射鏡隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時，位置發(fā)生周期性變化，則光電器件的輸出信號也周期性變化，這個變化周期就是轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度，這樣就實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速測量。

　　目前， 光纖傳感器 在航天（飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等）、航海（聲納等）、石油開采（液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量）、電力傳輸（高壓輸電網(wǎng)的電流測量、電壓測量）、核工業(yè)（放射劑量測量、原子能發(fā)電站泄露劑量監(jiān)測）、醫(yī)療（血液流速測量、血壓及心音測量）、科學(xué)研究（地球自轉(zhuǎn)）等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。光纖傳感器的迅猛發(fā)展開始于1977年至今已經(jīng)研制出多種光纖傳感器，光纖有很多優(yōu)點用它制作的光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比也有很多特點：抗電磁干擾能力強、高靈敏度、耐腐蝕、可繞曲、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、以及與光纖傳輸線路相容等。光纖傳感器可用于位移、震動、轉(zhuǎn)動、壓力、彎曲、應(yīng)變、速度、加速度、電流、磁場、電壓、濕度、溫度、聲場、流量、濃度、PH值等70多個物理量的測量而具有十分廣泛的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。

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