在傳感型光纖傳感器中光纖兼有對(duì)被測(cè)信號(hào)的敏感及光信號(hào)傳輸作用

在傳感型光纖傳感器中光纖兼有對(duì)被測(cè)信號(hào)的敏感及光信號(hào)的傳輸作用,將信號(hào)的“感”和“傳”合而為一,因此這類(lèi)傳感器中光纖是連續(xù)的。由于這兩種傳感器中光纖所起的作用不同,對(duì)光纖的要求也不同。

在傳光型傳感器中光纖只起傳光作用，采用通信光纖甚至普通的多模光纖就能滿足要求，而敏感元件可以很靈活地選用好的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此這類(lèi)傳感器的靈敏度可以做得很高,但需要較多的光耦合器件,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

傳感型光纖傳感器的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,可少用一些耦合器件,但對(duì)光纖的要求較高,往往需采用對(duì)被測(cè)信號(hào)敏感、傳輸特性又好的特殊光纖。目前為止,實(shí)際中大多數(shù)采用前者,但隨著光纖制造工藝的改進(jìn),傳感型光纖傳感器也必將得到廣泛的應(yīng)用。

光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理及分類(lèi)

光纖傳感器

光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理以電為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器是一種把測(cè)量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的電信號(hào)的裝置。它的電源、敏感元件、信號(hào)接收和處理系統(tǒng)以及信息傳輸均用金屬導(dǎo)線連接，見(jiàn)圖(a)。光纖傳感器則是一種把被測(cè)量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的裝置。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光、信號(hào)處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成。

由光發(fā)送器發(fā)出的光經(jīng)源光纖引導(dǎo)至敏感元件。這時(shí)，光的某一性質(zhì)受到被測(cè)量的調(diào)制，已調(diào)光經(jīng)接收光纖耦合到光，使光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，后經(jīng)信號(hào)處理得到所期待的被測(cè)量。

光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理及分類(lèi) 非功能型（或稱傳光型）光纖傳感器 光纖僅起導(dǎo)光作用，只"傳"不"感"，對(duì)外界信息的"感覺(jué)"功能依靠其他物理性質(zhì)的功能元件完成。光纖不連續(xù)。此類(lèi)光纖傳感器無(wú)需特殊光纖及其他特殊技術(shù)，比較容易實(shí)現(xiàn)，成本低。但靈敏度也較低，用于對(duì)靈敏度要求不太高的場(chǎng)合。通常有利用光彈效應(yīng)的聲、壓力或振動(dòng)傳感器；利用磁致伸縮效應(yīng)的電流、磁場(chǎng)傳感器；利用電致伸縮的電場(chǎng)、電壓傳感器以及利用光纖賽格納克（Sagnac）效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角速度傳感器（光纖陀螺）等。這類(lèi)傳感器的靈敏度很高。但由于須用特殊光纖及檢測(cè)系統(tǒng)，因此成本高。