光纤传感器是什么

光纤传感器是什么

光纤传感器在组成实在由光源，传输光纤，传感器元件或调制区的模块，光检测器和其他组件构成了一个光纤传感器，光学传感器。强度，波长，振幅，相位，偏振和分布参数的图案，并在光纤传输的变化可通过外界影响，特别是温度，压力，加速度，电压，电流，位移，振动，旋转，弯曲，应变的量的影响以及化学和生化影响光路的量，从而使这些参数相应地改变。光纤传感器是这些参数之间的关系与外部因素的变化，以检测相应的物理量的大小。

光纤传感器的特点

与传统传感器不同，光纤传感器具有优良的物理、化学、机械和传输性能，使其体积小、重量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、测量带宽宽、距离远。检测电子设备和传感器，并能形成传感器网络。
先进光纤传感器的灵敏度比传统传感器高几个数量级，可以测量到70多种物理量。

光纤传感器的优点

1.、具有精度高，响应速度快，线性特征范围宽，重复性好，信噪比高等优点..由于光纤数量多，价格低，可广泛应用..
光纤由介电材料制成，如石英的电学，光学信号传输，安全性，可靠性和强抗电磁干扰，能适应电力，石油，化学，冶金和其他易燃或有毒的环境中的工作条件。
2耐腐蚀，抗污染能力强，可用于温差大、时效性好、使用寿命长的场所。
3、体积小，重量轻，易于安装，对主体环境具有适应性。
4、光纤是无源器件，其自身独立性好，不会破坏被测状态。
5，广泛测量对象。目前，各种不同的性能测量温度，压力，位移，速度，水平，辐射和其它物理，化学，生物量和其他光纤传感器。
6。多点复用方便，传输损耗低。适用于组成测量网络，实现多点实时智能遥测。
传感器正在发展成为灵敏、准确、适应性强、紧凑和智能的传感器。在这个过程中，光纤传感器，传感器家族的新成员，受到青睐。

光纤传感器的工作原理

光纤传感器是一种基于光量转换的传感器，以光信号作为传输和转换的载体，用光纤传输光信号。光纤传感器主要由光源、光纤(简称光纤)、光电探测器和附加器件组成。有许多种光源，如钨丝灯、激光和发光二极管.光纤非常薄，柔软，灵活，是一种能引导光的透明光纤。
光纤传感器的发展现状
全球光纤传感技术的发展始于1977年，近年来，在机械，电子仪器仪表，航空航天，石油，化工，粮食安全等生产过程自动化方面，在线检测，故障诊断等方面，已经开发和推广。
与光纤通信产品不同，光纤传感产品具有批量小、品种多、分布在各个细分市场的特点。国外没有专门从事光纤传感的大公司，但许多国外石油巨头以及abb、西门子等大型电力设备公司都有自己的光纤传感业务。但外界很难了解这些企业的发展情况。在分布式传感等一些新兴领域，也有不少中小型专业公司。

光纤传感器类型

目前，具有成熟应用和市场高接受度的产品有：光纤光栅温度/压力/应变传感器；点式荧光光纤温度传感器产品；点式光纤f-p压力/温度/振动传感产品；光纤电流传感产品；光纤陀螺仪产品；分布式光纤拉曼温度测量系统；光纤干涉入侵监测系统。
光纤传感技术虽然在实际检测中取得了一定的应用，但仍存在一些问题，如光纤嵌入式结构的工艺问题，虽然可以通过安装方式加以改进，但同时也会导致应变首先通过金属传递，然后通过光纤间接诱导应变，因此需要进行实验修正才能准确测量。同时，光纤传感器的输出信号会受到光源的波动、光纤传输损耗的变化、探测器的老化等因素的影响，从而降低光纤传感器测量的精度。此外，光纤传感器的实用性还有待开发，其制造成本也非常昂贵。目前，大量的光纤传感器还处于实验室阶段，需要尽快投入使用。
随着现代科学技术的发展，信息的获取变得越来越重要。它是感知传感器，检测，监视和转换信息的重要技术手段。是第二光纤传感器，电子是新的传感器中的一个。

光纤传感器说明

光纤传感器是利用光纤的光传输特性将测量数据转换为光特性（强度、相位、偏振、频率、波长）变化的传感器。它通过光纤将光从光源传输到调制器，从而导致光的光学特性（如强度、波长、频率、相位、偏斜度，等）在测量参数和进入调制区的光之间的相互作用之后改变。它被称为调制信号灯。光纤进入光探测器后，进行解调。得到了测量参数。

与以前的传感器不同的是，光纤传感器去除了被测信号作为光信号的状态。光信号不仅可以被人类直接感知，而且还可以使用半导体二极管，如光电二极管观登小的简单元件也可以进行光电和电光转换，容易与一些电子组件匹配；此外，光纤不仅是敏感元件，同时也是一条优良的低损耗传输线路。因此，光纤传感器也可用于不适合传统传感器的远程测量。

光纤传感包括两个功能：感知和传输外部信号。所谓感知，是指在光纤中传输的光波的物理特性参数，如光强(功率)、波长、频率、相位和偏振态等，根据外界信号的变化规律而发生的变化。光学参数的变化就是感知外部信号的变化。从本质上说，这种感知是通过外部信号在光纤中传播的光波的调制。所谓传输是指光纤将被外部信号调制的光波传输到光电探测器进行检测，从光波中提取外部信号，并根据需要对数据进行处理，即解调。
因此，这两种技术包括调制和解调的光纤传感技术，即，在外部信号（待测量的）是如何调制参数光波纤维调制（或加载技术）以及如何提取外部信号已经在光学波被调制（测量的）技术解调（或检测）。

光纤传感器的基本原理

光纤是光纤的简称。光纤的主要成分是二氧化硅，它由高折射率纤芯、低折射率包层和保护层组成。灯芯是一根直径约为0.1毫米的细玻璃丝，其中光线被包围并沿轴传播。光纤传感器的发现源于检测光纤外部干扰的实践。实践中发现，当光纤受到外界环境的变化时，会引起光纤内部传输参数的变化。这些变化都是由于外界因素的影响，从而发展了光纤传感技术。

光纤具有许多外部参数在一定的灵敏度。光纤传感原理是如何这些效果纤维，光调制与测得的参数的外部的交互区实现“传”的功能，并且所测量的参数的外部，这是光纤的“感觉”的研究传感器芯。

在光通信系统中，光纤用作光波信号长距离传输的介质。显然，在这种应用中，外部干扰越小，光纤传输的光信号越好。然而，在光传输的实际过程中，光纤容易受到外部环境因素的影响，例如温度、压力、电磁场和其它外部条件，这将导致光波参数的变化，例如光强度、相位、频率、偏振、波长等。因此，可以看出，如果可以测量光波参数的变化，我们就可以知道导致光波参数变化的各种物理量的大小，因此产生了光纤传感技术。光纤传感技术是一种将外部物理量转换为可通过使用光纤的敏感特性直接测量到一些物理量的信号的技术。因为光纤不仅可以用作光波的传播介质，而且还可以用作特性参数(幅度、相位、偏振态、波长等)。光波可以直接或间接地由于外部因素的作用而改变(如温度、压力、应变、磁场、电场、位移、旋转等)。因此，光纤也可用作感测元件以检测各种物理量。