光纖傳感器的基本工作原理是將來(lái)自光源的光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖送入調(diào)制器,使待測(cè)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(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號(hào)源,在經(jīng)過(guò)光纖送入光探測(cè)器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測(cè)參數(shù)。
原理
光纖傳感器的基本工作原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調(diào)制器,使待測(cè)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(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,稱為被調(diào)制的信號(hào)光,再利用被測(cè)量對(duì)光的傳輸特性施加的影響,完成測(cè)量。
光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種。
(
1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí),其傳光特性,如相位與光強(qiáng),會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。
因此,如果能測(cè)出通過(guò)光纖的光相位、光強(qiáng)變化,就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,另一為測(cè)量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動(dòng)等)引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),就可測(cè)量溫度或壓等。
(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。
性能
光纖具有很多優(yōu)異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能;絕緣、無(wú)感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等,它能夠在人達(dá)不到的地方,或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。 [1]
特點(diǎn)
一、靈敏度較高;
二、幾何形狀具有多方面的適應(yīng)性,可以制成任意形狀的光纖傳感器;
三、可以制造傳感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等)的器件;
四、可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環(huán)境;
五、而且具有與光纖遙測(cè)技術(shù)的內(nèi)在相容性。
光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的各類傳感器相比,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),具有光纖及光學(xué)測(cè)量的特點(diǎn),有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強(qiáng),非侵入性,高靈敏度,容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控,耐腐蝕,防爆,光路有可撓曲性,便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。
傳感器朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展,它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū)或者對(duì)人有害的地區(qū),如核輻射區(qū)),起到人的耳目作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
分類
根據(jù)光受被測(cè)對(duì)象的調(diào)制形式可以分為:強(qiáng)度調(diào)制型、偏振態(tài)制型、相位制型、頻率制型;
根據(jù)光是否發(fā)生干涉可分為:干涉型和非干涉型;
根據(jù)是否能夠隨距離的增加連續(xù)地監(jiān)測(cè)被測(cè)量可分為:分布式和點(diǎn)分式;
根據(jù)光纖在傳感器中的作用可以分為:一類是功能型(Functional Fiber,縮寫為FF)傳感器,又稱為傳感型傳感器; 另一類是非功能型(Non Functional Fiber縮寫為NFF),又稱為傳光型傳感器。
功能型
功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測(cè)量對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制, 使傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化, 再通過(guò)對(duì)被調(diào)制過(guò)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào), 從而得出被測(cè)信號(hào)。
光纖在其中不僅是導(dǎo)光媒質(zhì),而且也是敏感元件,光在光纖內(nèi)受被測(cè)量調(diào)制,多采用多模光纖。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高。
缺點(diǎn):須用特殊光纖,成本高,
典型例子:光纖陀螺、光纖水聽(tīng)器等。
非功能光纖型
非功能型光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測(cè)量的變化, 光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì),常采用單模光纖。
光纖在其中僅起導(dǎo)光作用,光照在光纖型敏感元件上受被測(cè)量調(diào)制。
優(yōu)點(diǎn):光纖即可用于電氣隔離,有用于數(shù)據(jù)傳輸,且光纖傳輸?shù)男盘?hào)不受電磁干擾的影響。
實(shí)用化的大都是非功能型的光纖傳感器。AnyWay的變頻電壓傳感器、變頻電流傳感器、變頻功率傳感器(一種電壓、電流組合式傳感器)就屬于非功能型的光纖傳感器,在復(fù)雜電磁環(huán)境下的電量測(cè)量中,有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。
光纖傳感器是最近幾年出現(xiàn)的新技術(shù),可以用來(lái)測(cè)量多種物理量,比如聲場(chǎng)、電場(chǎng)、壓力、溫度、角速度、加速度等,還可以完成現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)難以完成的測(cè)量任務(wù)。在狹小的空間里,在強(qiáng)電磁干擾和高電壓的環(huán)境里,光纖傳感器都顯示出了獨(dú)特的能力。光纖傳感器有70多種,大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。
所謂光纖自身的傳感器,就是光纖自身直接接收外界的被測(cè)量。外接的被測(cè)量物理量能夠引起測(cè)量臂的長(zhǎng)度、折射率、直徑的變化,從而使得光纖內(nèi)傳輸?shù)墓庠谡穹⑾辔?、頻率、偏振等方面發(fā)生變化。測(cè)量臂傳輸?shù)墓馀c參考臂的參考光互相干涉(比較),使輸出的光的相位(或振幅)發(fā)生變化,根據(jù)這個(gè)變化就可檢測(cè)出被測(cè)量的變化。光纖中傳輸?shù)南辔皇芡饨缬绊懙撵`敏度很高,利用干涉技術(shù)能夠檢測(cè)出10的負(fù)4次方弧度的微小相位變化所對(duì)應(yīng)的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,能夠?qū)⒑荛L(zhǎng)的光纖盤成直徑很小的光纖圈,以增加利用長(zhǎng)度,獲得更高的靈敏度。
光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器。當(dāng)光纖受到一點(diǎn)很微小的外力作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生微彎曲,而其傳光能力發(fā)生很大的變化。聲音是一種機(jī)械波,它對(duì)光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲,通過(guò)彎曲就能夠得到聲音的強(qiáng)弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種,與激光陀螺相比,光纖陀螺靈敏度高,體積小,成本低,可以用于飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等的高性能慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。
光纖布拉格光柵傳感器的工作原理
光纖布拉格光柵傳感器(FBS)是一種使用頻率最高,范圍最廣的光纖傳感器,這種傳感器能根據(jù)環(huán)境溫度以及/或者應(yīng)變的變化來(lái)改變其反射的光波的波長(zhǎng)。光纖布拉格光柵是通過(guò)全息干涉法或者相位掩膜法來(lái)將一小段光敏感的光纖暴露在一個(gè)光強(qiáng)周期分布的光波下面。這樣光纖的光折射率就會(huì)根據(jù)其被照射的光波強(qiáng)度而永久改變。這種方法造成的光折射率的周期性變化就叫做光纖布拉格光柵。
當(dāng)一束廣譜的光束被傳播到光纖布拉格光柵的時(shí)候,光折射率被改變以后的每一小段光纖就只會(huì)反射一種特定波長(zhǎng)的光波,這個(gè)波長(zhǎng)稱為布拉格波長(zhǎng),這種特性就使光纖布拉格光柵只反射一種特定波長(zhǎng)的光波,而其它波長(zhǎng)的光波都會(huì)被傳播。
按光纖在光纖傳感器中的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。
傳感型光纖傳感器的光纖不僅起傳遞光作用,同時(shí)又是光電敏感元件。由于外界環(huán)境對(duì)光纖自身的影響,待測(cè)量的物理量通過(guò)光纖作用于傳感器上,使光波導(dǎo)的屬性(光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等)被調(diào)制。傳感器型光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型、相位調(diào)制型、振態(tài)調(diào)制型和波長(zhǎng)調(diào)制型等。
傳光型光纖
傳光型光纖傳感器是將經(jīng)過(guò)被測(cè)對(duì)象所調(diào)制的光信號(hào)輸入光纖后,通過(guò)在輸出端進(jìn)行光信號(hào)處理而進(jìn)行測(cè)量的,這類傳感器帶有另外的感光元件對(duì)待測(cè)物理量敏感,光纖僅作為傳光元件,必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進(jìn)行調(diào)制的敏感元件才能組成傳感元件。光纖傳感器根據(jù)其測(cè)量范圍還可分為點(diǎn)式光纖傳感器、積分式光纖傳感器、分布式光纖傳感器三種。其中,分布式光纖傳感器被用來(lái)檢測(cè)大型結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分布,可以快速無(wú)損測(cè)量結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)部或表面應(yīng)力等重要參數(shù)。用于土木工程中的光纖傳感器類型主要有Math-Zender干涉型光纖傳感器,F(xiàn)abry-pero腔式光纖傳感器,光纖布喇格光柵傳感器等。
光纖傳感器的輕巧性、耐用性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,使其能夠方便的應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)和混凝土等各種建筑材料的內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)的建筑結(jié)構(gòu)的健康檢測(cè)。
光纖傳感器的另外一個(gè)大類是利用光纖的傳感器。其結(jié)構(gòu)大致如下:傳感器位于光纖端部,光纖只是光的傳輸線,將被測(cè)量的物理量變換成為光的振幅,相位或者振幅的變化。在這種傳感器系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的傳感器和光纖相結(jié)合。光纖的導(dǎo)入使得實(shí)現(xiàn)探針化的遙測(cè)提供了可能性。這種光纖傳輸?shù)膫鞲衅鬟m用范圍廣,使用簡(jiǎn)便,但是精度比第一類傳感器稍低。
光纖在傳感器家族中是后起之秀,它憑借著光纖的優(yōu)異性能而得到廣泛的應(yīng)用,是在生產(chǎn)實(shí)踐中值得注意的一種傳感器。
光纖傳感器憑借著其大量的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為傳感器家族的后起之秀,并且在各種不同的測(cè)量中發(fā)揮著自己獨(dú)到的作用,成為傳感器家族中不可缺少的一員。
17年行業(yè)資質(zhì)經(jīng)驗(yàn),德國(guó)工業(yè)品直購(gòu)行業(yè)內(nèi)最早的服務(wù)商之一,值得信賴,值得擁有。
安徽天歐進(jìn)出口有限公司-您身邊的備件采購(gòu)專家
詢價(jià)注意事項(xiàng):
1.詢價(jià)請(qǐng)按(所需產(chǎn)品品牌+型號(hào)+數(shù)量+貴司名稱/電話/傳真/聯(lián)系人)格式
2.詢價(jià)請(qǐng)發(fā)正式詢價(jià)函(E-mail,QQ,傳真等),原廠回復(fù)一般為2個(gè)工作日;
3.提供原始的詢價(jià)資料,請(qǐng)附帶銘牌、參數(shù)表;
-------------------------------------------
安徽天歐進(jìn)出口有限公司
Sales Engineer:金春梅(小姐)
安徽天歐為上海祥樹(shù)企業(yè)集團(tuán)天長(zhǎng)分公司,祥樹(shù)是國(guó)內(nèi)一流的工業(yè)控制設(shè)備供應(yīng)商,是極少數(shù)全專業(yè),全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋的工控服務(wù)企業(yè),是該領(lǐng)域的先行者。經(jīng)過(guò)全體員工近二十年來(lái)的不懈努力,在中國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易行業(yè)積累了豐富經(jīng)驗(yàn),目前已確立了公司在國(guó)內(nèi)同行業(yè)的領(lǐng)先地位。
專業(yè)采購(gòu)德國(guó),歐美系工控產(chǎn)品、儀表儀器和備品備件! 傳感器、接近開(kāi)關(guān)、編碼器、PLC、光柵尺、讀數(shù)頭 控制模塊、繼電器、總線模塊、電極、電容 隔離放大器、變送器、逆變器、變頻器、總線模塊、流量開(kāi)關(guān)、流量計(jì)、液位計(jì)、伺服閥、泵閥、濾芯、密封圈、過(guò)濾器 電機(jī)、傳動(dòng)軸、軸承、夾具、軸套、接頭、剎車片 絕緣檢測(cè)儀、遠(yuǎn)程報(bào)警器、水質(zhì)分析表,數(shù)據(jù)采集器、溫控儀。
專業(yè)采購(gòu)德國(guó)、法國(guó)、意大利等歐美國(guó)家工控產(chǎn)品、備品備件。
1、我們分公司在德國(guó),可以為您提供提供100%原裝正品!
2、不易尋找品牌、小金額,我們同樣為您采購(gòu)!
3、只要是歐盟國(guó)家的產(chǎn)品,我們可以為您詢價(jià)并采購(gòu)!
4、隨時(shí)歡迎您的來(lái)電詢價(jià)
公司目前的優(yōu)勢(shì)品牌:
意大利 LAUMAS 稱重傳感器(代理品牌)
意大利ELCIS編碼器;(代理品牌)
芬蘭NOKEVAL傳感器變送器數(shù)顯表;(代理品牌)
英國(guó)HEPCO軸承,導(dǎo)軌,滑塊等;(代理品牌)
法國(guó)RADIO-ENERGIE編碼器-測(cè)速電機(jī)、RADIO-ENERGIE離心開(kāi)關(guān);(代理品牌)
美國(guó)WEBER傳感器;(代理品牌)
瑞典HEMOMATIK傳感器(代理品牌)
德國(guó)BEDIA水平傳感器,溫度傳感器;(代理品牌)
德國(guó)LENORD+BAUER編碼器、LENORD+BAUER傳感器(優(yōu)勢(shì)品牌)
德國(guó)TWK編碼器、TWK傳感器;(代理品牌)
德國(guó)WAYCON傳感器; (代理品牌)
德國(guó)WEIGEL電流表,電壓表(代理品牌);
德國(guó)FRIZLEN電阻等(代理品牌);
美國(guó) MTS 傳感器(代理品牌)
德國(guó)STROMAG制動(dòng)器(優(yōu)勢(shì)品牌)
德國(guó)M&C探測(cè)器、傳感器(優(yōu)勢(shì)品牌)
德國(guó)HEIDENHAIN編碼器(特價(jià)供應(yīng))
德國(guó)BENDER監(jiān)視器,絕緣監(jiān)視儀等;(優(yōu)勢(shì)品牌)
奧地利B&R 傳感器等(特價(jià)供應(yīng))
美國(guó)H2W電器元件(特價(jià)供應(yīng))
美國(guó)MOOG伺服閥,比例閥,控制器,驅(qū)動(dòng)器等;(特價(jià)供應(yīng))
德國(guó)HYDAC傳感器、HYDAC壓力開(kāi)關(guān)、HYDAC溫度繼電器;(特價(jià)供應(yīng))
德國(guó)EMG執(zhí)行機(jī)構(gòu),伺服閥,放大板等;(優(yōu)勢(shì)品牌)
瑞士BESTA液位開(kāi)關(guān)、浮球開(kāi)關(guān)、傳感器等;(特價(jià)供應(yīng))
德國(guó)WEIGEL電流表,電壓表;
德國(guó)KOBOLD流量計(jì),流量開(kāi)關(guān),壓力開(kāi)關(guān),液位開(kāi)關(guān)等(特價(jià)供應(yīng))
德國(guó)KUBLER 編碼器
部分型號(hào)如下:
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 LDS100/900,(10652073)
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 021.275
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 081.0300
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 DCF966 PF-DC101 8M電纜
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 WLCS-M-41
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-63,VAL0158388 放大器
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 EIPH2-008RK03-10 40MPA 4200
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FOT 100
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FES-M-11-3
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CPB5-M18E2
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FASOT RLS-B-50,
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 0-600-68
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 021115
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 RS32,2M,4PIN
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-63配套光纖System FASOP
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 US8-NOPNP-30傳感器
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FOT 150
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAR-P-D 3.0-2.5
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 LAM-K-200-11071112
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-31
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 1FA-10/022
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAR-P-A1.0-1.5-1200-67°
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 LDS72-10 位移傳感器
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 1-型號(hào):FA 2-功能模式:D
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 PS 1L CO 965S 10/30VDC
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 ML 30,NR.258474
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 RLS-M-50/OPTO1A
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAD-E-C2.0-2.5-S-22C
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 10810267
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 LDS85/20 2.5KHZ RS422
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAD-M-M2.0-1.0-600-68°
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 WRB11105
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAD-E-C2.0-2.5-2400-22
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 LRD-6110
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 EIPH2-016RK03-10+EIPH2-008RK33
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-31 (帶光纖)
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-10 轉(zhuǎn)換器
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAD-M-Q5-38X0,15-1200-67°
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FOT 20
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAD-E-C2.0-2.5-1200-22
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 0810311
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAR-M-M1.1-0.6-1200S
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K63
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 LAM-200-K-11251112
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FEL-EL-10
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-31 (帶光纖)
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 081.0310
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-63
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FOT 100
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 EIPH2-008RK03-10 40MPA 4200
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAD-M-M2.0-1.0-1200-68°
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-63;VAL0158388
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FAR-P-D3 0-2 5-1200S
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 0-600-68
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 CLS-K-65
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FES-M-11-3
ELTROTEC 德國(guó)進(jìn)口 傳感器 FASOT RLS-B-50,