光纤传感器是一种 将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。它利用光学原理,通过光源、光纤和光检测器等部件,将待测参数与进入调制区的光相互作用,导致光的光学性质发生变化,成为被调制的信号光,再经过光纤送入光探测器,经解调后获得被测参数。
光纤传感器的工作原理主要包括以下步骤:
光源:
提供光信号,可以是白光或单色光源。
光纤:
作为光信号的传输介质,将光从一个地方传输到另一个地方。
调制器:
使待测参数与进入调制区的光相互作用,导致光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,成为被调制的信号光。
光探测器:
接收被调制的信号光,并将其转换为电信号。
解调器:
将电信号解调,获得被测参数。
光纤传感器具有以下优点:
抗电磁干扰:光纤传感器使用光作为敏感信息的载体,不受电磁干扰的影响。
高灵敏度:光纤传感器能够检测到微弱的信号变化。
耐腐蚀:光纤传感器适用于恶劣环境,如高温、高压、腐蚀性介质等。
小型化:光纤传感器的设计可以非常紧凑,适合在狭窄空间内使用。
广泛应用:光纤传感器已广泛应用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变等的测量。
光纤传感器根据其工作原理和结构特点,可以分为两种类型:
功能性光纤传感器(传感型传感器):直接将待测参数引起的光纤传输特性变化(如应变、压力、温度等)转换为光信号进行测量。
传光型光纤传感器(非功能型传感器):利用其他敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为信息的传输介质。
综上所述,光纤传感器是一种利用光学原理进行测量的新型传感器,具有抗电磁干扰、高灵敏度、耐腐蚀等优点,广泛应用于各种测量领域。