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光纤传感器结构原理及分类

光纤传感器

光纤传感器结构原理以电为基础的传统传感器是一种把测量的状态转变为可测的电信号的装置。它的电源、敏感元件、信号接收和处理系统以及信息传输均用金属导线连接，见图(a)。光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光、信号处理系统以及光纤构成。

由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经接收光纤耦合到光，使光信号变为电信号，后经信号处理得到所期待的被测量。

分布式传感器

分布式传感器是可沿空间位置连续给出某一参量测量值的传感器。它可给出大空间范围内某一参量沿构件空间位置的连接分布值。其主要特征参量是空间分辨率和灵敏度。对于智能结构这是一种十分重要的传感器,目前有利用非线性光学效应构成的分布式光纤温度传感器、利用高双折射光纤构成的分布式光纤压力传感器等。

光纤传感器的复用

由多个点式传感器及(或)多个积分式传感器和(或)多个分布式传感器构成的一个复杂的传感系统,称为复用传感系统或传感器的复用。光纤传感器较大的优点是:可以利用现有的光纤局域网技术,把多个传感器连成一个复杂的传感网络。对于构件进行大范围多点、多参量测量,以满足智能结构的不同需要。

光纤传感器的定位检测技术正在发生日新月异地变化，而目前针对点胶机的定位解决方案也是越来越精密准确。点胶机大多运用在工作相对强度高的生产车间里，在操作点胶机工作时需要注重于点胶针头定位的精度，针头定位对精度影响十分重要。本次介绍一下-的光纤传感器解决方案。这种光纤定位检测传感器较小可定位针头则是0.25mm，通过两条对射通道，简单构成一个二维的坐标感应体系，当针头定位在中间位置时，将同时挡断两条光路的正常发射、接收，此时光纤传感器认定位置精度准确。通过这种方式定位精度非常高。

光纤传感器中光纤本身就是敏感元件，直接接受外界的被测量。根据光纤在传感器中的作用，可分为功能型光纤传感器、非功能型光纤传感器和拾光型光纤传感器为功能型光纤传感器。功能型光纤传感器中的光纤本身可以感受被测量，光在光纤内部传递时，被测量使光纤的特性发生变化，光信号被光纤测量、调制。其优点是结构比较紧凑、灵敏度高;缺点是需要使用特殊光纤，成本比较高，常见的应用有光纤水听器等。