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光纤传感器方案分类
光纤传感器分类:
根据光受被测对象的调制形式可以分为:强度调制型、偏振态制型、相位制型、频率制型;
根据光是否发生干涉可分为:干涉型和非干涉型;
根据是否能够随距离的增加连续地监测被测量可分为:分布式和点分式;
根据光纤在传感器中的作用可以分为:一类是功能型(Functional Fiber,缩写为FF)传感器,又称为传感型传感器; 另一类是非功能型(Non Functional Fiber缩写为NFF),又称为传光型传感器。
功能型传感器
功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内受被测量调制,多采用多模光纤。
优点:结构紧凑、灵敏度高。
缺点:须用特殊光纤,成本高,
典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等
光纤电压/电流传感器
非功能型光纤传感器
非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化, 光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。
光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。
优点:光纤即可用于电气隔离,有用于数据传输,且光纤传输的信号不受电磁干扰的影响。
实用化的大都是非功能型的光纤传感器。AnyWay的变频电压传感器、变频电流传感器、变频功率传感器(一种电压、电流组合式传感器)就属于非功能型的光纤传感器,在复杂电磁环境下的电量测量中,有其独到的优势。
光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。光纤传感器有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。
所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。