光纤湿度传感器应用的文献综述
光纤湿度传感器应用的文献综述
光纤通信原理（论文）文献综述学院：电气工程学院题目：光纤湿度传感器应用光纤湿度传感器研究进展文献综述学院：电气工程学院专业：通信工程摘要：光纤湿度传感器是传感器的重要组成部分，而光纤湿度传感器的使用敏感材料也很多，原理也各有异同，导致传感器结构不同、检测方式有差异和成本相差较大等问题,引起了研究者的广泛兴趣。
本文比较了几种主要光纤湿度传感器的特点，并对光纤湿度传感技术目前存在的问题及发展趋势进行了讨论。
关键词：光纤湿度传感器；湿度；敏感材料1.引言光纤湿度传感器具有体积较小，响应速度较快，抗电磁干扰强，适应温度范围大，动态范围较大，灵敏度非常高的特点，在恶劣的环境中能发挥天然的优势。
因而在国防科研、石油化工和电力等领域的湿度检测中有着广阔的应用前景[ 1]。
光学湿度传感器主要是利用光学材料在空气相对湿度发生变化后, 材料的物理和化学特性将发生变化，介质感受到相应的变化，从而引起波长光学参数，光波导和反射系数的变化进行的湿度测量[1]。
2.光纤湿度传感器的分类按照不同的传感原理，光纤湿度传感器可分为两类：一类是光功率检测型[12]，即外界湿度变化引起传输光功率的变化，如基于锥形光纤[13-15][16,17]、塑料包层石英光纤[18,19]等湿度传感器；另一类是波长检测型[20,21]，即外界湿度变化引起涂敷在传感器表面的湿敏材料有效折射率发生变化，进而导致中心波长发生漂移，如基于布拉格光纤光栅[22-25]、长周期光纤光栅[26-29]、光纤Fabry-Perot腔[30-33]等湿度传感器。
1.3.12.1光功率检测型2.1.1光纤传光式湿度传感器光纤传光式湿度传感器的传感原理为：当湿敏材料薄膜与空气湿度相互接触后，湿敏材料发生化学反应导致其光学参数发生变化。
因此，通过测量湿敏材料光学参数的变化即可得出空气湿度相应的变化。
在制备光纤传光式湿度传感器时，对于探针的设计、封装和湿敏材料的制备尤其重要，其中湿敏材料应不受到与空气湿度之外其他气体的影响，并且在湿度测量前还应准确标定湿敏薄膜的温度特性。
光纤湿度传感器研究进展
厦门大学金兴良等研究了Nafion-结晶紫光纤湿度传感器，其测量范围为30％～80％RH，响应时间2min； 清华大学王立伟等研制了利用水凝胶涂层的长周期光栅相对湿度传感器，测量范围38.9％～100％RH，湿度精度为±2.3％RH。 浙江大学盛德仁等研制了一种基于布拉格光纤光栅的湿蒸汽两相流湿度场测量系统； 中国科学院西安光学精密机械研究所张向东、李育林等研制了采用聚酰亚胺感湿薄膜的光纤光栅型温湿度传感器，其温度测量范围为20～80℃、测湿量范围为17%～60%RH，实现温度测量精度为±0.2℃和湿度测量±5%RH的实时测量,且响应时间≤15 s。 国内外大部分研究机构均未对该类湿度传感器的温度交叉敏感特性进行补偿。
求解式（4）与式（5），即可获得相对湿度变化值ΔSH和温度变化值ΔT。 光纤布拉格光栅湿度传感器动态响应时间小于15 s （取决于PI湿敏涂覆层厚度）。主要受FBG解调系统精度和PI湿敏涂覆层厚度均匀性的限制，光纤光栅式湿度传感器的相对湿度和温度测量精度可分别做到±5%RH和±0.5℃。
4 结论
光纤湿度传感器相对于传统湿度传感器有许多优势，如制作工艺更简单、体积更小，能做成直径0.3mm以下的微型探头；抗腐蚀，耐温性能更好（直接测量可达200℃以上）；使用寿命长，稳定性好；不受电磁干扰和核辐射影响，耐恶劣环境。湿度测量范围较宽（典型值10％～90％RH）；响应速度快（典型值可小于15s），湿滞回差小（典型值≤±1.5％）；灵敏度高（最高0.03dB/％RH），温度系数小（典型值0.25dB/℃）。利用改性聚酰亚胺或多孔硅薄膜的光纤BRAGG光栅湿度传感器，测量范围宽，测量下限较低（可达5％RH），比较易于进行温度补偿，寿命长，且复用功能强，解调相对容易。可作为狭窄空间多点长期监测的湿度传感器。但光纤式湿度传感器的测量范围在低湿段尚未达到3％RH，高湿段未达到95％RH，有待于进一步研究。
基于光纤F-P腔的湿度传感器研究论文
基于光纤F-P腔的湿度传感器研究论文基于光纤F-P腔的湿度传感器研究2010年4月题目基于光纤Fabry-Perot腔的湿度传感器研究英文The Research of Humidity Sensor Base on2009年5月中文摘要对于环境相对湿度的检测在许多地方都是十分有必要的，人们的日常生活和生产活动以及动植物的生长和生存，都与周围环境的湿度息息相关，家电、交通、到医疗、气象、工农业都需要进行湿度测量。
武器库易燃易爆物品存储仓库这些地方使用电子式湿度计是十分危险的，而且现今市场上的湿度计大多存在湿度测量精度不高的缺点。
光纤Fabry-Perot（F-P）传感器是基于F-P干涉原理制作的光学干涉传感器，传感信号是全光信号，可远距离传输不衰减，可适用与苛刻环境下的测量，光学干涉测量具有分辨率极高的特点有望实现高精度的相对湿度测量。
本文基于光纤F-P干涉原理在光纤端面镀膜研究开发光纤F-P腔湿度传感器。
以陶瓷插芯固定光纤端面，以增加薄膜对光纤端面的结合力，在光纤端面镀制银膜/多孔硅膜/银膜，以两层银膜构成一个F-P干涉结构，中间的多孔硅薄膜作为湿度敏感原件制作的光纤F-P湿度传感探头，并进行湿度测试实验对制作的湿度传感器性能进行验证。
针对上述内容本论文主要完成了下述研究工作：（1）光纤F-P干涉理论分析分析了多光束干涉理论、高精细度光纤F-P腔理论以及低精细度光纤F-P 干涉的传输损耗特性分析。
（2）光纤F-P腔的制作高效简单光纤F-P腔的制作方法是困扰光纤F-P腔传感器走向实用化的主要原因，本文利用磁控溅射在用陶瓷插芯固定的端面镀膜，通过对其制作工艺的研究来提高和完善传感器探头的制作。
（3）湿度敏感薄膜特性分析影响传感器探测精度除了F-P腔的反射薄膜制备效果之外还有湿度敏感薄膜的制备效果和其特性的影响，本文使用多孔硅薄膜制备的湿度敏感原件得到了很高的湿度响应特性。
（4）湿度传感器实验测试设计了光纤F-P腔湿度传感器实验测试系统，搭建实验光路测试了传感器对红外宽带光源入射时的光谱响应和单色激光光源入射时的光功率变化，并对测试结果数据进行分析得出湿度传感器的特性。
光纤布拉格光栅湿度传感器研究
光纤布拉格光栅湿度传感器研究光纤布拉格光栅湿度传感器是一种基于光纤布拉格光栅原理的传感器，用于测量湿度变化。
光纤布拉格光栅传感器具有高灵敏度、快速响应和免疫电磁干扰等优点，被广泛应用于各个领域。
本文将对光纤布拉格光栅湿度传感器的研究进行探讨。
光纤布拉格光栅湿度传感器基于光纤布拉格光栅的原理，通过测量光纤布拉格光栅的反射光谱的频率变化来获得湿度的信息。
在布拉格光栅中引入一定的液体传感层，当湿度发生变化时，液体传感层中的湿度会引起传感层的折射率发生变化，从而改变光纤布拉格光栅的反射光谱频率。
通过测量反射光谱频率的变化，就可以获得湿度的信息。
光纤布拉格光栅湿度传感器的实现需要解决两个主要问题：传感层的选择和光纤布拉格光栅的制备。
传感层的选择非常关键，需具备与湿度有高度相关性的物理或化学属性，并且易于与光纤布拉格光栅结合。
常用的传感层材料包括水凝胶、聚合物、纳米材料等。
通过调节传感层的材料和结构，可以实现不同范围湿度的测量。
光纤布拉格光栅的制备也是光纤布拉格光栅湿度传感器研究的重要环节。
布拉格光栅的制备可以通过光纤拉伸、压刻、紫外曝光等方式实现。
其中，光纤拉伸是最常用的方法，它可以通过拉伸光纤，改变光纤的折射率分布，从而实现布拉格光栅的制备。
光纤布拉格光栅湿度传感器的实验研究主要包括传感器性能测试和传感特性研究。
传感器性能测试主要包括传感器的灵敏度、线性度、重复性等指标的测试。
在测试过程中，需要对传感器进行标定，确定传感器的灵敏度和响应范围。
传感特性研究主要通过实验研究湿度变化对反射光谱频率的影响，进一步分析湿度传感器的工作原理和机理。
光纤布拉格光栅湿度传感器的应用非常广泛，包括农业、环境监测、工业过程控制等领域。
在农业领域，可以用于监测土壤湿度，指导农作物的灌溉和施肥。
在环境监测领域，可以用于测量空气中的湿度，监测大气湿度的变化。
在工业过程控制领域，可以用于监测工业流程中的湿度变化，提高工业流程的效率。
罗东光纤湿度传感器研究进展20124400221
光纤湿度传感器研究进展姓名：罗东班级：通信工程1202班学号：20124400221摘要湿度是一个重要的物理量,许多环境下需要进行湿度的测量。
各种现代意义上的湿度传感器已经逐渐成熟并得到应用。
从测量原理的角度,介绍了光纤湿度传感器的研究现状和光纤湿度传感器的特点原理，对几种光纤湿度传感器的特点进行了比较，对光纤式湿度传感器及其应用进行了简述，远望了光纤湿度传感器的发展前景。
关键词：光纤、湿度传感器、特点、发展趋势、光纤材料AbstractHumidity is an important physical quantity measured in many environments require humidity. Variety of humidity sensors in the modern sense has matured and applied. From the perspective of the measurement principle, describes the characteristics of the principle of optical sensor research status and fiber humidity sensor, humidity sensor on characteristics of several fiber were compared, for fiber optic humidity sensor and its application were brief, Outlook the Prospects fiber humidity sensor.Keyword: optical fiber, humidity sensors, characteristics, trends, fiber optic material第一章引言科技发展，日新月异，人类对传感器的需求和要求越来越多，湿度测量变得越来越重要，很多等行业对湿度的要求都非常严格，对湿度传感器的环境适应性以及测量范围，响应速度，精度等主要指标的要求也越来越高。
湿度传感器技术与应用研究
湿度传感器技术与应用研究摘要湿度传感器作为电子测量技术的中坚力量，在促进工业自动化、环境监控、农业生产及医疗保健等领域效率与质量的跃升中发挥着不可小觑的作用。
本研究全面审视了湿度传感器的运作机制、分类体系、性能评判标准，以及设计与制造的核心技术，通过详实的案例剖析，揭示了其在工业自动化进程、环境监测系统、现代农业实践与医疗安全维护中的应用现状与未来趋势。
研究揭示，凭借提供高精度、高稳定性的湿度测量数据，湿度传感器已成为确保商品品质、提速生产效能、强化环境监测力度与推动农业精准管理的必备利器。
随着科技进步的不断加速，湿度传感器技术正不断向着精度更精、测量范围更广、智能化与网络化程度更高的目标迈进。
通过采用新型材料与前沿技术，将进一步激发湿度传感器性能的飞跃，为其在更多领域的应用开辟新径。
未来展望中，湿度传感器将成为物联网、智能家居、精准农业等新兴科技领域的核心组件，为推动社会的可持续发展注入强劲动力。
本研究不仅为湿度传感器技术的革新研究贡献了宝贵的理论资源，同时也为各行业实际操作中，关于传感器的合理选型与效能优化提供了实践指导与策略支持。
关键词：湿度传感器；工作原理；性能指标；设计与制造；应用现状；发展趋势；工业自动化；环境监测；农业精准化；医疗安全目录摘要 (1)第一章引言 (3)1.1 湿度传感器的研究背景 (3)1.2 湿度传感器的重要性 (4)1.3 研究目的与方法 (5)第二章湿度传感器相关理论 (7)2.1 湿度传感器的工作原理 (7)2.2 湿度传感器的分类 (8)2.3 湿度传感器的性能指标 (9)第三章湿度传感器的设计与制造 (11)3.1 设计原则与材料选择 (11)3.2 制造工艺与技术 (12)3.3 传感器的封装与测试 (12)第四章湿度传感器的应用研究 (14)4.1 工业自动化领域的应用 (14)4.2 环境监测领域的应用 (14)4.3 其他领域的应用 (15)第五章湿度传感器的市场与发展趋势 (17)5.1 湿度传感器市场分析 (17)5.2 技术发展趋势 (18)5.3 行业应用前景 (18)第六章结论 (20)6.1 研究总结 (20)6.2 未来发展展望 (20)第一章引言1.1 湿度传感器的研究背景湿度传感器在科技发展的推动下，已经成为现代电子测量技术中不可或缺的一部分。
光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述
光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述一、本文概述随着科技的不断进步和工业的快速发展，电力系统对设备的安全性和运行效率要求越来越高。
其中，温度监控作为确保电力设备正常运行的重要手段，一直是研究的热点。
光纤温度传感器以其独特的优势，如高精度、快速响应、抗电磁干扰等，在电力系统中得到了广泛应用。
本文旨在对光纤温度传感器在电力系统中的应用现状进行综述，探讨其在实际运行中的效果与挑战，以期为相关研究和应用提供有益的参考。
文章首先介绍了光纤温度传感器的基本原理和类型，然后重点分析了其在电力系统中的几个主要应用领域，包括变压器温度监测、电缆温度监控、发电机和电动机的温度检测等。
接着，文章通过案例分析和数据统计，详细阐述了光纤温度传感器在这些领域的具体应用情况，以及取得的成效。
文章还讨论了光纤温度传感器在应用中遇到的主要问题和挑战，如成本、安装和维护的困难等，并提出了相应的解决方案和改进建议。
通过本文的综述，读者可以全面了解光纤温度传感器在电力系统中的应用现状和发展趋势，为其在实际工程中的应用提供有益的参考和启示。
二、光纤温度传感器原理及分类光纤温度传感器利用光纤作为传感元件，通过测量光纤中光信号的变化来间接获取温度信息。
与传统的电学温度传感器相比，光纤温度传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、测量范围宽、精度高等优点，因此在电力系统中得到了广泛的应用。
光纤温度传感器的原理主要基于光纤中的光波传播特性随温度变化的规律。
光纤由纤芯和包层组成，光在光纤中传播时，会受到温度、压力等外部环境的影响，导致光波的传播特性（如光强、相位、偏振态等）发生变化。
光纤温度传感器通过测量这些光波传播特性的变化来反推温度的变化。
（1）分布式光纤温度传感器：这类传感器可以沿着光纤的长度连续测量温度分布，具有测量范围广、分辨率高等特点。
其原理通常基于光纤中的拉曼散射或布里渊散射效应，通过测量散射光的强度或频率变化来推算温度分布。
（2）点式光纤温度传感器：这类传感器通常用于测量特定点的温度，具有较高的测量精度和稳定性。
湿度传感器的原理及应用论文范文
湿度传感器的原理及应用论文范文一、引言湿度传感器是一种常见的电子传感器，用于测量空气中的湿度水分含量。
它广泛应用于气象、工业、农业等领域，在各个领域都发挥着重要的作用。
本文将介绍湿度传感器的原理以及在不同领域的应用。
二、湿度传感器的原理湿度传感器的原理基于物质吸湿性能的变化。
常见的湿度传感器有电阻式湿度传感器和电容式湿度传感器两种类型。
2.1 电阻式湿度传感器原理电阻式湿度传感器使用一种湿度敏感材料作为电阻元件，该材料的电阻随湿度变化而变化。
当湿度增加时，湿度敏感材料吸湿膨胀，导致电阻增加；当湿度减少时，湿度敏感材料脱湿收缩，导致电阻减少。
通过测量电阻的变化，可以间接测量湿度的变化。
2.2 电容式湿度传感器原理电容式湿度传感器通过测量电容的变化来间接测量湿度。
传感器由两个电极和一个吸湿材料组成，当空气中的湿度变化时，吸湿材料的含水量发生变化，导致电极之间的电容值发生变化。
传感器测量电容的变化，并转换为相应的湿度值。
三、湿度传感器的应用领域湿度传感器在许多领域中具有广泛的应用。
3.1 气象领域湿度是气象学中一个重要的参数，对天气的变化和气候的研究起着至关重要的作用。
气象领域常用湿度传感器来测量大气中的湿度水分含量，从而预测天气变化、制定农业灌溉计划等。
3.2 工业领域在工业领域中，湿度传感器常用于检测生产环境中的湿度水分含量。
例如，在食品加工过程中，湿度传感器可以帮助控制空气湿度，确保产品的质量和安全性。
在纺织品和木材行业中，湿度传感器可以帮助控制材料的干燥程度，防止发霉和变形。
3.3 农业领域农业领域对于湿度的要求较高，湿度传感器被广泛用于农业自动化系统中。
例如，在温室种植中，湿度传感器可以监测温室内的湿度水分含量，调节温室的通风和灌溉系统，提供适宜的生长条件。
在农田灌溉中，湿度传感器可以测量土壤湿度，帮助合理使用水资源和制定灌溉计划。
3.4 生活领域在生活领域，湿度传感器也有很多应用。
例如，智能家居系统中的湿度传感器可以监测室内湿度，根据湿度的变化调节室内空调系统，提供舒适的生活环境。
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光纤通信原理（论文）文献综述学院：电气工程学院题目：光纤湿度传感器应用光纤湿度传感器研究进展文献综述学院：电气工程学院专业：通信工程摘要：光纤湿度传感器是传感器的重要组成部分，而光纤湿度传感器的使用敏感材料也很多，原理也各有异同，导致传感器结构不同、检测方式有差异和成本相差较大等问题,引起了研究者的广泛兴趣。
本文比较了几种主要光纤湿度传感器的特点，并对光纤湿度传感技术目前存在的问题及发展趋势进行了讨论。
关键词：光纤湿度传感器；湿度；敏感材料1.引言光纤湿度传感器具有体积较小，响应速度较快，抗电磁干扰强，适应温度范围大，动态范围较大，灵敏度非常高的特点，在恶劣的环境中能发挥天然的优势。
因而在国防科研、石油化工和电力等领域的湿度检测中有着广阔的应用前景[ 1]。
光学湿度传感器主要是利用光学材料在空气相对湿度发生变化后, 材料的物理和化学特性将发生变化，介质感受到相应的变化，从而引起波长光学参数，光波导和反射系数的变化进行的湿度测量[1]。
2.光纤湿度传感器的分类按照不同的传感原理，光纤湿度传感器可分为两类：一类是光功率检测型[12]，即外界湿度变化引起传输光功率的变化，如基于锥形光纤[13-15][16,17]、塑料包层石英光纤[18,19]等湿度传感器；另一类是波长检测型[20,21]，即外界湿度变化引起涂敷在传感器表面的湿敏材料有效折射率发生变化，进而导致中心波长发生漂移，如基于布拉格光纤光栅[22-25]、长周期光纤光栅[26-29]、光纤Fabry-Perot腔[30-33]等湿度传感器。
1.3.12.1光功率检测型2.1.1光纤传光式湿度传感器光纤传光式湿度传感器的传感原理为：当湿敏材料薄膜与空气湿度相互接触后，湿敏材料发生化学反应导致其光学参数发生变化。
因此，通过测量湿敏材料光学参数的变化即可得出空气湿度相应的变化。
在制备光纤传光式湿度传感器时，对于探针的设计、封装和湿敏材料的制备尤其重要，其中湿敏材料应不受到与空气湿度之外其他气体的影响，并且在湿度测量前还应准确标定湿敏薄膜的温度特性。
根据湿敏材料的相关原理，光纤传光式湿度传感器可分为基于荧光效应和光吸收的湿度传感器。
图1.3 光纤传光式湿度传感器的典型结构图1-2中，将光敏薄膜固定在两块带孔的塑料薄片之间，并垂直插入比色皿中，便可形成如三明治式的光敏薄膜式湿度传感器。
实验中，将其固定在分光光度计的样品池上，让波长为640nm的光源通过光敏薄膜，当气体中的湿度接触到结晶紫薄膜时，结晶紫薄膜中的含水量逐渐增加，导致干燥的结晶紫薄膜中的磺酸基的酸性逐渐减弱，双质子结晶紫容易失去质子变为单质子或非质子形式，薄膜颜色逐渐变为绿色，对640nm波长光的透射强度减弱，选用单模光纤(Single Mode Fiber, SMF)作为传感光纤便可读取光功率的变化，实现空气湿度的测量。
2.1.2光纤传感式湿度传感器光纤传感式湿度传感器，是以光纤为传感介质，通过对光纤进行微加工(如熔融拉锥、氢氟酸腐蚀、二氧化碳激光拉锥等)形成传感区域，并在光纤传感区域均匀涂覆一层湿度敏感性复合材料薄膜作为光纤的外包层[35,36]。
其传感原理为：湿敏材料与空气湿度相互作用后发生一定的物理效应或化学效应，导致光在传输到光纤传感区域时传输损耗增大，引起输出端光功率发生变化。
如图1-3 所示，光纤传感式湿度传感器。
对SMF 进行熔融拉锥或氢氟酸腐蚀处理之后，形成不同结构的传感区域。
随着包层结构的改变，当入射光传输到光纤传感区域时，纤芯和包层的界面将发生新的定义，因此可在光纤传感区域涂覆一层湿敏材料薄膜作为新的包层。
在这种情况下，湿敏材料与空气湿度相互作用，新的包层折射率发生变化，根据光波导及倏逝波相关理论，便会影响光信号的传输，最后通过观察输出端光功率的变化来检测空气湿度的变化。
2.2波长检测型2.2.1光纤布拉格光栅湿度传感器光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)湿度传感器是通过测量波长的变化来获得相应湿度变化的光纤湿度传感器。
如图1-4 所示，为带有温度补偿功能的FBG湿度传感器[37]。
图1-4 光纤布拉格光栅湿度传感器图1-4 中，包括对温度敏感对湿度不敏感的FBG2 以及对温度和湿度同时敏感的FBG1 串联构成。
为了增加FBG1 的湿度敏感特性，可在其表面涂覆一层改性聚酰亚胺(Polyimide，PI)湿敏薄膜以提高湿度测量灵敏度。
其测量原理为：随着环境温湿度变化PI 湿敏材料吸水膨胀和热胀冷缩对FBG1 有应力作用，引起FBG1 轴向应变，导致布拉格光纤光栅反射中心波长发生漂移。
通过测量FBG1 的中心波长漂移量便可得到温湿度的变化。
由于FBG2 对空气湿度不敏感仅对温度敏感，通过检测FBG2的反射中心波长漂移量，便可检测出温度的相应变化。
因此，设计双布拉格光纤光栅结构可减少温度对湿度测量的影响，最终实现温度补偿功能。
在实验中，通过增大PI 湿敏材料薄膜的厚度或通过腐蚀减少光纤包层的半径可以提高布拉格光纤光栅湿度传感器的湿度灵敏度。
2.2.2长周期光纤光栅湿度传感器如图1-5 所示，为基于长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating, LPFG)的湿度传感器[38]原理图。
图1-5 长周期光纤光栅湿度传感器原理图图1-5 中，LPFG 是用二氧化碳激光器在SMF 上制备而成的。
根据LPFG 对外界环境折射率敏感的特性，在LPFG 传感区域均匀涂覆一层PV A 湿敏材料作为湿敏薄膜，可提高长周期光纤光栅湿度传感器对环境湿度的敏感响应。
对于涂覆湿敏材料的LPFG 应将其封装在石英V 型槽中，避免弯曲应力的影响。
长周期光纤光栅湿度传感器的传感原理为：随着环境湿度的变化，PV A 湿敏材料吸收解析水分，其有效折射率发生变化，引起光纤结构的变化以及包层与纤芯折射率差，改变了光在光纤中的模场分布和传播常数，同时外界湿度的变化还会改变LPFG 的周期，最终导致透射谱中吸收峰强度和中心波长的变化。
3.光纤湿度传感器的研究现状随着光纤刻栅、光纤拉锥、光纤涂覆和湿敏材料的不断发展与进步，通过设计特殊结构的光纤湿度传感器，可大幅度提高其湿度传感特性。
因此，光纤湿度传感器引起了越来越多的国内外学者的关注。
3.1国外光纤湿度传感器研究现状2006 年，Maria Konstantaki等[39]提出一种基于聚环氧乙烷和钴氯化湿敏材料的高灵敏度长周期光纤光栅的湿度传感器。
实验结果表明：其测量范围为50～95%RH，分辨率为0.2%RH。
2008 年，AnuVijayan等[40]通过研究离子自组装技术在塑料光纤包层表面涂覆一层聚苯胺湿敏材料制成光纤湿度传感器。
其传感区长度为10mm，薄膜厚度为10.38μm，湿度测量范围为20～95%RH。
2010 年，Shohei Akita 等[41]提出在掺杂光纤的包层涂覆一层聚谷氨酸与多聚赖氨酸纳米结构的湿敏材料。
实验结果表明：在波长为1310nm，光功率变化为0.26d B 实现了对湿度50～92.9%RH 的测量。
2011 年，R. Aneesh等[42]提出在纤芯裸露的光纤上涂覆氧化锌纳米颗粒掺杂溶胶-凝胶的湿敏薄膜，通过优化薄膜的厚度提高了线性响应时间和动态范围。
实验结果表明：其湿度测量范围为4～96%RH，灵敏度为0.0012d Bm/RH。
2012 年，R. Aneesh和Sunil K. Khijwania[43]提出了一种基于Ti O2湿敏薄膜的光纤倏逝波耦合湿度传感器。
实验结果表明：该传感器的湿度测量范围为24～95%RH，灵敏度为27.1m V/%RH。
3.2国内光纤湿度传感器研究现状2009 年，宋韵等[44]利用CO2激光器在SMF 上制作了非对称折变型超长周期光纤光栅, 通过在栅区表面涂覆一层新型纳米复合水凝胶制备出高灵敏度的湿度传感器。
通过实验得出：该传感器的光栅谐振峰最大漂移量为30nm，湿度测量范围为38～96%RH。
2010 年，苗银萍等[45]提出了一种在倾斜光纤光栅的包层上涂覆PV A 湿敏材料的光纤湿度传感器。
实验结果表明：该传感器的湿度测量范围为20～98%RH，其透射功率在20～74%RH 范围内的敏感度为2.52d Bm/%RH，在74～98%RH 范围内的灵敏度为14.95d Bm/%RH。
2011 年，刘燕军等[46]提出一种基于纳米分子材料的高灵敏度光纤布拉格光栅湿度传感器。
该传感器从40%RH 到100%RH 具有优良的可逆性和重复性。
2012 年，禅之秋等[47]提出了在塌陷的光子晶体光纤两端涂覆PV A 湿敏材料的光纤湿度传感器。
根据迈克尔逊干涉仪的相关原理，通过7 天的温湿度交叉实验，实验测量其灵敏度为0.6nm%RH。
2013 年，李霞等[48]提出一种以涂覆羟乙基纤维素和聚偏氟乙烯混合物为湿敏材料的纤芯裸露型光纤湿度传感器。
通过实验得出：其湿度灵敏度为0.196d B％RH，并且有着良好的可逆性和重复性。
4. 目前存在的问题及发展趋势虽然光纤湿度传感器有着广阔的应用前景,但目前还存在着几方面的不足:1) 适用范围有限。
目前报道的光纤传感器一般只能在一定湿度范围内正常工作。
2)精度不够。
光纤传感器在测量精度上与电子式湿度传感器还有一定差距。
3)受温度影响。
部分敏感材料的感湿机理决定了传感器测量结果会受到温度的影响。
由于以上不足带来的局限性,光纤湿度传感器短期内并不能取代电子式湿度传感器的市场地位。
但因其具有的抗电磁辐射等优点,可针对特定的环境定制特殊的光纤传感器,以回避适用范围等局限;对于直接光谱光纤湿度传感器,因其便于检测、成本较低,在小型环境观测站、食品加工厂和电力系统等场所中可以逐渐走向实际应用。
近年来,光纤湿度传感器的技术和应用都得到了迅速发展,其中围绕湿度敏感材料开发的直接光谱型光纤湿度传感器扮演了重要角色,在气象、食品加工、医学、电力等领域都有着广阔的应用前景。
从它的特点来看,更适合针对特定环境特殊定制。
另外,测量精度的提高会对其实际应用起到很大的促进作用。
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