光纤传感器的应用与发展

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分布式光纤传感技器

分布式光纤传感技器
2 优点:
①测量空间范围大:上千米---上百千米。 ②结构简单、使用方便:传感与传输使用同根光纤。 ③性价比低:单位长度内信息获取成本大大降低。
3
3 研究重点
① 传感元件的选择(要求给出被测量沿空间位置的连续变化值), 可利用光纤中传输损耗、模耦合、传播的相位差以及非线性效应等给出连 续分布的测量结果。
② 时间分辨率 传感器对被测量进行测量时,达到被测量的分辨率所需的时间。表征传
感器测量的实时性能。影响因素:采样次数,计算平均的次数。
③ 被测量分辨率 指传感器对被测量能正确测量的程度。一般用信噪比为1时作为判据。如
温度分辨率是指信噪比为1时对应的温度变化量。 影响因素:光源功率,探测器灵敏度,探测器噪声,系统耦合损耗。
分别对它们的波长移动量Δλ进行检测,就可以
准确地对各FBG 传感器所在处的扰动信息进行监测。
13
三 分布式光纤传感技术
1 时域测量原理 2 分布式光纤传感器具体类型 (1)散射型分布式传感器 (2)相位调制型分布式传感器 (3)偏振型分布式传感器 (4)微弯型分布式传感器 (5)荧光型分布式传感器
▪ 30 km的FGC-30拉曼测温系统,其空间分辨率为3m、
温度分辨率为0.1℃、测温范围为0~+100℃
测பைடு நூலகம்原理
斯托克斯光:波长大于入射光 反斯托克斯光:波长小于入射光
Is 斯托克斯光光强 Ias 反斯托克斯光光强
温度变化
测温原理:Ias/Is=ae-kcv/kT
Is不变 Ias变化
光源
耦合器
应变测量原理
温度测量原理
FBG光纤传感系统组成
2024/7/16
FBG传感器的优点: 可以实现应力与温度的准分布式测量

试论光纤传感器在电力新能源中的应用

试论光纤传感器在电力新能源中的应用

试论光纤传感器在电力新能源中的应用
光纤传感器是一种基于光纤的传感器,通过光的传输来实现信号的采集和传输。

光纤传感器具有体积小、抗干扰能力强、抗辐射等优点,因此在电力新能源中有着广泛的应用前景。

光纤传感器可以应用于光伏发电系统中。

光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术,而光纤传感器可以实时、精确地检测和监测光伏电池板的发电效率和温度变化。

通过实时监测,可以及时发现光伏电池板的异常情况,提高光伏发电系统的效率和安全性。

光纤传感器还可以用于电力输送和配电系统中。

电力输送和配电系统是将电能从发电厂传输到用户的系统,而光纤传感器可以被应用于电力线路和变电站的监测。

通过安装光纤传感器在电力线路和变电站上,可以实时地检测电流、电压和温度等参数,提高电力传输的效率和安全性。

光纤传感器在物联网关键技术中的应用

光纤传感器在物联网关键技术中的应用

光纤传感器在物联网关键技术中的应用
物联网是将各种设备、物品和传感器连接在一起的网络,光纤传感器在其中扮演着重
要的角色。

光纤传感器通过纤维光导技术,将光线引入光纤,实现光信号的传输和信号的
获取,能够实现远距离、高速、高精度、全方位的检测和监测,因此在物联网中具有广泛
的应用前景。

1、环境监测方面,例如将光纤传感器安装在城市道路中,可以实时监测道路的温度、压力、湿度等环境情况,帮助城市进行智能化管理;在农业领域,安装光纤传感器可以实
时监测农作物的生长状况,改善农业生产。

2、石油、化工、能源等行业中,将光纤传感器用于管道、输电线路、油井等设施的
监测和检测,可以提高设备的安全性和可靠性。

3、光纤传感器还可用于物体运动状态的监测,例如把光纤传感器植入机器人身体中,监测机器人的姿态,提高机器人运动的精度和稳定性,增强机器人的智能性。

4、在智能家居中,光纤传感器可以用于监测家庭中的水管漏水、厨房气体泄露等风险,提高家庭安全性,还可以广泛应用于智能灯光、智能门窗等家电设备中。

总之,光纤传感器在物联网中的应用领域非常广泛,有助于提高工业、农业、家居等
领域的效率、安全性和可靠性,有望进一步提高物联网的智能化水平,推动未来的数字化
生产、智慧城市、智慧农业等领域的发展。

光纤光栅传感技术在航空航天领域中的应用与发展

光纤光栅传感技术在航空航天领域中的应用与发展

光纤光栅传感技术在航空航天领域中的应用与发展作者:李婧怡朱振华来源:《中国新通信》 2018年第4期一、引言20 世纪70 年代末, 光纤传感技术伴随着光纤通信技术的发展而迅速兴起的。

近20 年,光纤光栅作为一种微型光学元件得到迅速发展, 从而使得光纤传感技术的发展得到一个质的飞跃。

在航空航天领域内, 对于各类传感器的使用极其密集。

而对它的灵敏度、体积和重量都有较高的要求。

对于一架飞行器的结构健康监测需要的传感器数量庞大, 因此传感器的尺寸、重量就变得尤为重要。

尤其是当先进的飞行器在飞行的过程中, 传统传感技术已无法满足实时准确监测大气数据这一需求。

另外, 飞行器在飞行期间都会受到极其严酷的飞行环境( 包括高温、强磁场等) 的影响。

现有的传统电类传感器, 很容易受环境因素的限制不能在极端的飞行环境下正常工作,这必然会影响飞行器的使用安全,导致灾难性事故。

而光纤光栅传感器则因其质量轻、体积小、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点, 很大程度上可以克服环境因素的影响,能够准确监测飞行器结构的各种参量, 及时作出判断, 防止事故的发生。

光纤光栅传感技术在航空航天领域内的广泛应用将会对航空航天的发展具有重要的促进作用。

二、光纤光栅传感技术的原理光纤光栅是利用紫外曝光技术在光纤纤芯内形成的折射率的周期性分布结构,当一定带宽的光通过环形器入射到光纤光栅中,由于光纤光栅具有波长选择性,只能使特定波长的光发生反射,然后通过解调仪或光谱仪来测量反射光的波长变化,就可以实现被测结构的应变和温度的测量, 其传感原理如图1 所示。

光纤光栅周期的改变量和有效折射率neff会影响光纤光栅的反射光谱。

任何使这两个参量发生改变的物理过程都将引起光栅布格波长的漂移,它们与波长改变量ΔλB 之间存在如下的关系式ΔλB=2neff ΔΛ+2ΔneffΛ (2-1)基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤光栅的周期或有效折射率的影响,引起发射光中心波长的飘移。

光纤传感原理及应用技术课件

光纤传感原理及应用技术课件
2.2 四种常见的光纤干涉仪 (3)萨格纳克(Sagnac)光纤干涉仪
8 A 0c
1
2
光纤耦合器
光纤陀螺是近20年来发展起来的一门新技术,除了在航空航天技术中用于导 航、制导、定位外,也可用于石油钻井中跟踪钻头位置、机器人控制、汽车 以及在其他测量角度的系统中应用。与传统的机电陀螺相比,光纤陀螺具有 启动快、体积小、成本低等优光纤点传,感原因理此及应它用更技具术课有件竞争力。
B-两束光波在相遇点的光程差不能太大。
光纤传感原理及应用技术课件
光纤传感原理 与应用技术
2.2 四种常见的光纤干涉仪 (1)迈克尔逊(Michelson)光纤干涉仪
LD 分光镜
固定反射镜
可移动 反射镜
光探测器
LD 光探测器
固定反射镜 3dB
可动端S(t)
2k0L
光纤干涉仪与普通的光学干涉仪相比,优点在于: (1)容易准直; (2)可以通过增加光纤长度来增加光程,以提高干涉仪的灵敏度; (3)封闭式的光路,不受外界干扰; (4)测量的动态范围大。
Fiber
Fiber
图3 光纤传感器传感探头具体的结构形式 Fig.3 Diagram of the fiber-optic temperature sensor probe
图416 光吸收系数强度调制辐射量传感器
射线辐射会使光纤材料的吸收损耗 增加,使光纤的输出功率降低,从 而构成强度调制辐射量传感器光。纤传感原理及应用技术课件
光纤传感原理 与应用技术
2.2 四种常见的光纤干涉仪 (4)法布里珀罗(FabryPerot)光纤干涉仪
(c)
光纤传感原理及应用技术课件
光纤传感原理 与应用技术
3、偏振调制型光纤传感器技术

光纤传感技术在电力系统中的应用

光纤传感技术在电力系统中的应用

光纤传感技术在电力系统中的应用随着科技的不断进步,光纤传感技术在电力系统中的应用越来越广泛。

光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术,通过利用光纤的特殊性能,实现对电力系统中各种参数的高精度、实时监测和测量。

本文将重点探讨光纤传感技术在电力系统中的应用,并分析其优势和挑战。

一、光纤传感技术在电力系统监测中的应用1. 光纤温度传感技术光纤温度传感技术可以通过测量光纤的光学信号变化来实现对电力系统中的温度进行实时监测。

在电力系统中,温度是一个重要的参数,对电力设备的正常运行和安全性具有重要影响。

光纤温度传感技术可以实现对电力设备的温度分布进行全面、高精度的监测,提前发现温度异常,预防设备故障和事故的发生。

2. 光纤应力传感技术光纤应力传感技术可以通过测量光纤的应变变化来实现对电力系统中的应力进行监测。

在电力系统中,应力是一个重要的参数,对电力设备的结构安全和稳定性具有重要影响。

光纤应力传感技术可以实现对电力设备的应力分布进行实时监测,提供准确的应力数据,为电力设备的设计和运行提供重要参考。

3. 光纤振动传感技术光纤振动传感技术可以通过测量光纤的振动变化来实现对电力系统中的振动进行监测。

在电力系统中,振动是一个重要的参数,对电力设备的安全和可靠运行具有重要影响。

光纤振动传感技术可以实现对电力设备的振动情况进行实时监测,提供准确的振动数据,帮助预防设备的损坏和故障。

二、光纤传感技术的优势和挑战光纤传感技术在电力系统中的应用具有以下优势:1. 高精度:光纤传感技术可以实现对电力系统中各种参数的高精度测量,提供准确的数据支持。

2. 实时监测:光纤传感技术可以实时监测电力系统中各种参数的变化,及时发现异常情况,提供预警和故障诊断。

3. 多参数监测:光纤传感技术可以同时监测多个参数,如温度、应力、振动等,提供全面的监测和分析。

然而,光纤传感技术在电力系统中的应用还面临一些挑战:1. 成本:光纤传感技术的设备和安装成本较高,需要投入大量的资金和人力资源。

光纤传感器原理及应用技术

光纤传感器原理及应用技术

光纤传感器原理及应用技术光纤传感器是一种基于光学原理进行测量和检测的传感器,它通过利用光纤的特性,将光信号转换为电信号,实现对被测量物理量的测量。

光纤传感器具有高精度、即时响应、抗干扰能力强等优点,在许多领域得到了广泛的应用。

光纤传感器的原理是基于光的传播和反射原理。

光纤是一种由光纤芯和包覆层组成的细长材料,光信号在光纤芯内由于全反射而传输。

当外部环境发生变化时,比如温度、压力、湿度等物理量发生变化时,会引起光纤芯的折射率发生变化,进而改变光信号传播的特性,通过对光信号的检测和分析,可以得到被测物理量的信息。

1.光纤光栅传感器:光纤光栅传感器是一种利用光纤中的光栅结构实现测量的技术。

当外界物理量作用于光栅上时,光栅的折射率、光栅常数等参数会改变,进而改变光纤中光信号的传播特性。

利用对光信号的分析,可以实现对温度、压力、应变等物理量的测量。

光纤光栅传感器具有高精度、远距离传输、抗干扰能力强等优势,在工业、航空航天、环境监测等领域得到广泛应用。

2.光纤光耦合传感器:光纤光耦合传感器是一种利用光纤与被测物之间的光耦合效应实现测量的技术。

光纤输入端将光源发出的光信号通过总反射等机制输入到被测物上,在被测物上发生反射、散射等光学效应后,再传回到光纤输出端。

通过对光信号的分析,可以得到被测物的信息,如距离、位置、形变等。

光纤光耦合传感器可以实现远距离测量、抗干扰能力强等优点,广泛应用于机械制造、机器人、石油勘探等领域。

3. 光纤陀螺仪:光纤陀螺仪是一种利用光学运动学原理实现姿态变化测量的传感器。

光纤陀螺仪利用光纤中的Sagnac效应,在光纤环结构中通过激光的传播过程实现对旋转加速度和角速度的测量。

光纤陀螺仪具有无惯性元件、高精度、稳定性好等优点,在惯导、导航、航空航天等领域得到广泛应用。

总之,光纤传感器以其高精度、远距离传输、抗干扰能力强等优点,在物理量测量领域得到了广泛的应用。

随着光学技术的不断发展,光纤传感器的性能会不断提升,应用领域也会不断拓展。

光纤传感器的制作工艺及工程应用研究共3篇

光纤传感器的制作工艺及工程应用研究共3篇

光纤传感器的制作工艺及工程应用研究共3篇光纤传感器的制作工艺及工程应用研究1光纤传感器的制作工艺及工程应用研究光纤传感器是一种基于光学原理的传感器,具有高精度、高灵敏度、抗电磁干扰、体积小、重量轻等优点,在工业、生产、医疗、环保等领域具有广泛的应用前景。

本文主要介绍光纤传感器的制作工艺及其在工程应用中的研究进展。

光纤传感器的制作工艺光纤传感器的基本结构是由一个光纤和一块传感器结构件组成。

其原理是将光纤与要测量的物理量之间产生的变化,转换成光传输过程中的物理量变化。

光纤传感器的制作工艺由以下几个步骤完成:1. 光纤的制备光纤是光纤传感器的核心部件,必须制备精度高、质量良好的光纤。

光纤的制备工艺包括选择适宜的材料、加工制备光纤预制棒、拉丝成型等环节。

常用的光纤材料有石英、硅藻土、硅等。

2. 光纤的剪切将制好的光纤按需求长度剪开,剪口应光滑整齐,避免产生破损和纤维群。

3. 光纤的套管将光纤插入传感器结构件中,用套管固定,避免光纤被损坏和外界干扰。

4. 传感器结构件的加工选用适宜的传感器结构件材料,经过机械加工或其它加工工艺完成。

5. 传感器结构件和光纤的耦合将光纤端面与传感器结构件相接触,保证光的传输。

以上工序完成后,即得到了基本结构完整的光纤传感器。

但是,光纤传感器的使用还需根据应用需求进行进一步设计和优化。

光纤传感器在工程应用中的研究进展光纤传感器由于其特有的性能优势,近年来在消防、监测、故障诊断等领域得到广泛的应用。

下面分别介绍几个应用案例:1. 消防灭火火灾是人们生产和生活中不可避免的事故,有效的消防灭火是防止火灾蔓延的重要手段之一。

光纤传感器具有高温、高压、高湿等环境下不易受损的优点,可用于火灾现场的实时监测和报警。

此外,光纤传感器还可用于红外探测和视频监控等应用中。

2. 矿山监测矿山作为重要的资源开发领域,其生产过程中安全问题也是必须要考虑的。

光纤传感器可以应用于矿山内部的监测,如瓦斯浓度、地应力、地震等,保证工人的生命安全和设备的正常工作。

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光纤传感器的应用与发展摘要:本文主要阐述了传光型光纤传感器与传感型光纤传感器的基本原理,及光纤传感器的结构、原理、分类、特点、现状及发展趋,提出了光纤传感技术存在的问题以及发展方向,并介绍了光纤传感器的几种应用。

关键词:光纤传感技术调制发展趋势应用举例Abstract: The principles of some kinds of optical fiber sensors are introduced,and the optical fiber sensor's structure, the principle, the classification, the characteristic, the present situation and the development hasten .The problems and developing direction of optical fiber sensing technology are proposed. At the same time introduced optical fiber sensor's several kind of applications.Key words: fiber optic sensing technology;modulation;trend of development;application example0 引言近几年,传感器产量的年增长率均保持在10%以上,目前全球从事传感器生产和研制的单位达5000多家。

传感技术作为当今世界迅猛发展起来的技术之一,已经成为一个国家科学技术水平发展的重要标志。

光纤传感技术的出现与光导纤维和光纤通信技术的发展是分不开的,是一种崭新的传感技术。

光纤传感器是以光纤为材料的传感器。

本文阐述了光纤传感技术,及光纤传感器的原理、特点、现状及发展趋势,并介绍了光纤传感器的几种应用。

1光纤传感器的基本原理光纤传感器是利用光在光纤中传播特性的变化来检测、量度它所受到的环境变化。

通过被测物理量的变化来调制波导中的光波,使光纤中的光波参量随被测物理量的变化而改变,从而求得被测信号的大小。

光纤传感技术可分为传光型和传感型两类。

光纤传感技术的核心是光纤传感器,相应的光纤传感器也分为传光型光纤传感器和传感型光纤传感器。

1.1传光型光纤传感器工作原理传光型光纤传感器也称非功能型光纤传感器或强度调制型光纤传感器,光纤主要起传输光波的作用,传光型光纤传感器主要由光源、光纤、光调制器、敏感元件、光电探测器、检测电路等组成。

传光型光纤传感器的基本原理是待测物理量引起光纤中的传输光光强I变化,通过光强I的检测实现对待测物理量的测量。

强度调制的特点是简单、可靠、经济。

强度调制的方式很多,主要有反射式强度调制(如图1所示)和透射式强度调制(如图2所示)图1反射式强度调制原理图图2透射式强度调制原理图1.2传感型光纤传感器工作原理传感型光纤传感器也称功能型光纤传感器,光纤既传光又传感,即还充当敏感元件。

对于传感型光纤传感器而言,当光在光纤中传播时,被测物理量或外界因素作用在光纤上,使得光纤中传输光的振幅、相位、波长、偏振态等发生改变,此过程为光调制,调制后的光经光纤传输到光电探测器解调后转换成电信号输出。

传感型光纤传感器的原理比传光型光纤传感器的复杂得多。

传感型光纤传感器应用最多的是相位调制型光纤传感器或者干涉型光纤传感器,即外界因素使光纤中传输光的相位变化,进而改变出射光(干涉光)的强度变化来达到测量目的。

常用的干涉型光纤传感器有Michelson干涉式光纤传感器、Mach-Zehnder 干涉式光纤传感器、Fabry-Perot(F-P)干涉式光纤传感器、Sagnac干涉式光纤传感器、Fizeau干涉式光纤传感器等。

干涉型光纤传感器是高精度光纤传感与测量技术的最佳选择。

2光纤传感器分类根据调制区与光纤的关系,可将调制分为两大类:一类为功能型调制,调制区位于光纤内,外界信号通过直接改变光纤的某些传输特征参量对光波实施调制。

这类光纤传感器称为功能型或本征型光纤传感器,也称内调制型传感器,光纤同具“传”和“感”两种功能。

同光源耦合的发射光纤与同光探测器耦合的接收光纤为一根连续光纤,称为传感光纤,故功能型光纤传感器亦称为全光纤型或传感型光纤传感器。

另一类为非功能型调制,调制区在光纤之外,外界信号通过外加调制装置对进入光纤中的光波实施调制,这类光纤传感器称为非功能型或非本征型光纤传感器,发射光纤与接收光纤仅起传输光波的作用,称为传光光纤,不具有连续性,故非功能型光纤传感器也称为传光型光纤传感器或外调制型光纤传感器。

光纤传感器按被调制的光波参数不同又可分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、频率调制光纤传感器、偏振调制光纤传感器和波长(颜色)调制光纤传感器。

光纤传感器按被测对象,又可分为光纤温度传感器、光纤位移传感器、光纤浓度传感器、光纤电流传感器、光纤流速传感器等。

3光纤传感器的现状和发展趋势3.1发达国家光纤传感器的现状近年来,光纤传感器作为一种新兴的应用技术,在许多领域显示出强大的生命力。

融合光学、物理学、化学、生物医学、精密机械、微电子和计算机等学科为一体的光纤传感技术,经过30多年的研究开发,已为众多的被测物理量找到了相应的传感方法和设计原理。

目前,光纤传感器可以对位移、压力、温度、速度、振动、液位、角度等70种物理量进行测量。

一些工业发达国家,如美国、英国、德国和日本等国,均投入相当多的人力、物力先后制定发展规划,其研究重点在以下六个方面:①光纤传感器系统;②现代数字光纤控制系统;③光纤陀螺;④核辐射监控;⑤飞机发动机监控;⑥民用计划。

3.2我国光纤传感器的现状我国光纤传感器的研究工作主要自1983年开始。

近10年来,一些大学、科研院所、公司等都纷纷在这方面投入了大量的人力、物力使得光纤传感技术得到飞速的发展。

虽说国内对高精度的光纤传感器有不少报导,但真正形成大规模应用和生产的却少之又少,没有能够大规模的走出实验室,面向工业界。

近日,国家最大的光纤传感器研究基地在武汉理工大学成立,这标志着我国正努力让实验室里的光纤传感器逐步走出实验室,走向人们的实际生活和工业测量当中。

3.3光纤传感器的发展趋势经过多年的开发和实际使用,光纤传感器所反映出的主要问题是长时间的飘移,就其根源为来自光纤传输线的衰减,耦合器特性的不稳定,光源输出光功率不稳定以及探测器的噪声等。

目前光纤传感器研究趋势:1.改进光纤传感头的调制形式,采用参考光路注入参考信号可以消除由光学结构的飘移特性带来的测量影响。

2.从单只传感器向传感器阵列的研究,外加微机控制以实现阵列的遥测遥控。

加强基础元器件的研究,以提高可靠性和稳定性。

3.光纤传感器的国际标准化,现已提上议事日程。

4. 开发光纤传感器的灵巧结构,内含光纤传感器系统的复合材料已成为光纤灵巧构件的研究热点。

4光纤传感器的特点与传统的传感器不同,光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能,使光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点,并可以构成传感网络。

先进的光纤传感器的灵敏度比传统的传感器高几个数量级,可以测量的物理量已达70多种。

总结起来它具有一下几个优点:1.精度高,响应速度快,线性特征范围宽,使用的重复性好,检测信号的信噪比高,由于现在光纤的量产化,价格低廉,可以广泛使用。

2.光纤是由电介质材料石英制成,传输的是光信号,因此安全性、可靠性好,抗电磁干扰能力强,能适应在电力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的环境条件下工作。

3.抗腐蚀,抗污染能力强,可用于温差较大的地方,时间时间老化特性优良,工作寿命长。

4.体积小,重量轻,容易安装,对被测对象环境适应能力强。

5.光纤是无源器件,自身独立性好,不会破坏被测量的状态。

6.测量对象广泛。

目前已有性能不同的多种测量温度、压力、位移、速度、液面、核辐射等各种物理量、化学量、生物量等的光纤传感器。

7.便于多点复用、传输损耗小,适合于组成测量网络,实现多点实时智能化的遥测。

5光纤传感应用举例光纤传感技术优于其他传感技术的原因在于它是在光纤通信的基础上发展的,光纤通信拥有一个广阔的市场,能提供一系列低价格的器件,更重要的是,它形成一门能为光纤传感器所使用的基础科学。

光纤传感技术由于相对于传统传感技术有着多方面的优势,从而在各个领域得到了普遍的应用。

下面就列出几个它的主要应用领域,并加以简单说明。

5.1过程控制用的物理传感器和化学传感器许多工厂的电磁环境和周围空气中含有的物质,如重金属、化学物、燃化油蒸汽等,都不利于常规电传感器和仪器的操作。

因此,对高可靠性和安全性的非导电传感器的需求很强烈。

由于独特的电绝缘性,赋予光纤传感器的抗电磁干扰能力,还有其在易燃易爆场合的本证安全性,以及快速响应和对腐蚀液体的抗拒性,使得光纤传感器得到了很好的发展。

在工矿企业中,光纤传感器主要用于检测温度、位移、压力、液位、加速度和流量等参数,也可用于爆炸性和可燃性油气泄漏等场合。

在过程控制中使用的,目前绝大部分是外在式(非本征)的光纤传感器。

典型的应用有:开—关型传感器,温度传感器,机械传感器(检测压力、位移、加速度、流量等),化学传感器(检测液位、油液泄漏、气体等)。

5.2化学、生物化学和医用传感器在这个测量应用领域中,使用的基本换能手段大部分都可以归结在常规的化学测量传感器的范畴内。

由光激发的原子或分子的各种可能态之间的跃迁具有相当明确的特征,可以给出与该分子与周围介质耦合关系有关的丰富信息,因此,与化学结构相关的信息,可以通过对光吸收系数、荧光和拉曼光谱或斯托克斯频移光的测量来获取。

化学反应的测定,通常可借助比色试剂或指示剂观察某一反应产物,从而对直接参与反应的各类物质进行光测量来完成。

由于光纤的应用,使得远程测量成为可能。

首先低损耗的光纤使得光在光纤内传播几公里远而不需要任何中继放大。

这样,光源和分析仪器可以放置在与样品保持相当距离的清洁环境中,无需前往现场取样即可获得检测信号;其次,光纤探头相当小,可以安置在其他类型的探头难以到达的测定点处,同时细小的探头也使试剂、原料的消耗更少。

目前,这类传感器的主要应用有:气体分析仪,折射率和液位传感器,浊度(或散射)的测量,PH值传感器,血氧测定计,CO2传感器,葡萄糖分传感器,医用物理传感器等。

5.3光纤传感器在航空和航海中的应用航空工业是光纤传感器最有潜力的用户之一,这主要是因为光纤传感器具有重量轻,以及相应的传导线具有抗辐射特性的优点。

光纤通讯在飞机上的应用就充分表明了这一点。

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