新型光纖感測器

『壹』 光纖感測器的發展前景

光纖感測器發展現狀
國內市場上，應用最為廣泛的光纖感測技術當屬布拉格光纖光柵和基於光時域反射的分布式感測器，這種技術基本上可以滿足中低端市場的需求。而現在光譜線寬窄至2kHz的單頻光纖激光器及其引申出來的最新一代光感測技術，這與傳統的光纖感測有很大的區別,它可以進行超遠距離的傳輸，精度和敏感度能達到更高的要求，這在高端市場上需求很大，21實際初，該項技術在國內尚處於立項和預研階段。國內市場上光纖感測器應用主要在以下四種：光纖陀螺、光纖光柵感測器、光纖電流感測器和光纖水聽器。下面對這四種產品分別介紹一下。
一、光纖陀螺。 光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型，這是三代光纖陀螺的代表。第一代干涉型光纖陀螺，21實際初期，該項技術就已經成熟，適合進行批量生產和商品化；第二代諧振型光纖陀螺，暫時還處於實驗室研究向實用化推進的發展階段；第三代布里淵型，它還處於理論研究階段。光纖陀螺結構根據所採用的光學元件有三種實現方法：小型分立元件系統、全光纖系統和集成光學元件系統。21世紀初期，分立光學元件技術已經基本退出，全光纖系統用在開環低精度、低成本的光纖陀螺中，集成光學器件陀螺由於其工藝簡單、總體重復性好、成本低，所以在高精度光纖陀螺很受歡迎，是其主要實現方法。
二、光纖光柵感測器。 目前國內外感測器領域的研究熱點之一光纖布拉格光柵感測器。傳統光纖感測器基本上可分為兩種類型：光強型和干涉型。光強型感測器的缺點在於光源不穩定，而且光纖損耗和探測器容易老化；干涉型感測器由於要求兩路干涉光的光強同等，所以 需要固定參考點而導致應用不方便。21世紀初期開發的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵感測器可以避免出現上面兩種情況，其感測信號為波長調制、復用能力強。在建築健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等應用中，光纖光柵感測器是最理想的靈敏元件。光纖光柵感測器在地球動力學、航天器、電力工業和化學感測中有廣泛的應用。
三、光纖電流感測器。電力工業的迅猛發展帶動電力傳輸系統容量不斷增加，運行電壓等級也越來越高，電流也越來越大，這樣測量起來就非常困難，這就顯現出光纖電流感測器的優點了。在電力系統中，傳統的用來測量電流的感測器是以電磁感應為基礎，這就存在以下缺點：它容易爆炸以至引起災難性事故；大故障電流會造成鐵芯磁飽和；鐵芯發生共振效應；頻率響應慢；測量精度低；信號易受干擾；體積重量大、價格昂貴等等，已經很難滿足新一代數字電力網的發展需要。這個時候光纖電流感測器應運而生。
四、光纖水聽器。 光纖水聽器主要用來測量水下聲信號，它通過高靈敏度的光纖相干檢測，將水聲信號轉換為光信號，並通過光纖傳至信號處理系統進行識別。與傳統水聽器相比，光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁干擾等特點，廣泛用於軍事和石油勘探、環境檢測等領域，具有很大的發展潛力。光纖水聽器按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。干涉型光纖水聽器關鍵技術已經逐步發展成熟，在部分領域形成產品；光纖光柵水聽器則是當前研究的熱點，研究的關鍵技術涉及光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術以及工程技術等。
光纖感測器技術是建立在光纖、光通信和光電子技術的基礎上發展起來的，電磁干擾和腐蝕作用對它的影響很小，還能適應各種惡劣的氣象環境，不要額外的電源進行供電，就可以長距離的進行傳輸，已成為感測器行業的研究熱點。
感測器一直朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中，光纖感測器這個感測器家族的新成員倍卻是倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能。光纖感測器應用於對磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流和應變等物理量的測量。其應用范圍十分廣泛。因此我們可以說光纖感測器具有很大的市場需求，不說長久，至少在未來5年，光纖感測器將會有廣闊的發展前景。
光纖感測技術及其相關技術的迅速發展，滿足了各類控制裝置及系統對信息的獲取與傳輸提出的更高要求，使得各領域的自動化程度越來越高，作為系統信息獲取與傳輸核心器件的光纖感測器的研究非常重要。光纖感測器技術發展的主要方向是：（1）多用途。即一種光纖感測器不僅只針對一種物理量，要能夠對多種物理量進行同時測量。（2）提高分布式感測器的空間解析度、靈敏度，降低其成本，設計復雜的感測器網路工程。注意分布式感測器的參數，即壓力、溫度，特別是化學參數（碳氫化合物、一些污染物、濕度、PH值等）對光纖的影響。（3）新型感測材料、感測技術等的開發。（4）在惡劣條件下（高溫、高壓、化學腐蝕）低成本感測器（支架、連接、安裝）的開發和應用。（5）光纖連接器及與其它微技術結合的微光學技術。
光纖感測運用主要分為五大方向:
（1）石油和天然氣——油藏監測井下的P/T感測、地震陣列、能源工業、發電廠、鍋爐及蒸汽渦輪機、電力電纜、渦輪機運輸、煉油廠；
（2）航空航天——噴氣發動機、火箭推進系統、機身；
（3）民用基礎建設——橋梁、大壩、道路、隧道、滑坡；
（4）交通運輸——鐵路監控、運動中的重量、運輸安全；
（5）生物醫學——醫用溫度壓力、顱內壓測量、微創手術、一次性探頭。

『貳』 題目下列感測器為新型感測器的是（） 1.壓力感測器 2.溫度感測器 3.光纖感測器

光纖感測器是啥東西？感知啥？真不懂，那就選3吧
謝謝你的提問

『叄』 幾種主要光纖感測器發展現狀

光纖陀螺 光纖陀螺分干涉型、諧振型和布里淵型，干涉型光纖陀螺是第一代，技術上已經趨於成熟，正處於推進批量生產和商品化階段；諧振型光纖陀螺是第二代，處於實驗室研究向實用化推進的發展階段；布里淵型是第三代，尚處於理論研究階段。光纖陀螺結構根據所採用的光學元件有三種實現方法：小型分立元件系統、全光纖系統和集成光學元件系統。目前分立光學元件方案已經基本消失，全光纖系統用在開環低精度、低成本的光纖陀螺中，集成光學器件陀螺以工藝簡單，總體重復性好、低成本成為國際中高精度光纖陀螺主要方案。 光纖陀螺主要由光源、探測器等有源器件和光纖耦合器、相位調制器等無源器件以及光纖組成。國外從1976年開始研究，到90年代中期已經有各種精度的光纖陀螺出售，率先在航天及軍事領域獲得應用，目前許多產品已經應用於民用飛機和汽車工業。國內在保偏光纖、耦合器、多功能集成光學調制器（Y波導）等領域已經取得較大成果， 接近或達到國際先進水平。在光源方面還在研究，在實驗室條件下超發射激光二極體能夠滿足要求，在工程應用還存在可靠性和溫度特性等問題。限於半導體技術，目前國內主要研究集中在1300nm波段。國內和國外差距主要是在產品化上，技術不成熟，沒有形成大規模生產能力；元器件的性能和生產能力有待提升。 西安飛秒光電研發主管米磊對光纖在線表示：「我國已經量產千分之一精度的光纖陀螺，目前主要用於導彈等中低精度領域，用於機載的高精度光纖陀螺正在研發。航天時代集團光纖陀螺年銷售額已經超過2億元，全國有不少企業在這個領域發展，主要集中在中精度領域。目前核心器件的相位調制器，主要由北京世維通公司生產，重慶44所也在生產，西安光機所也在研發。光纖繞環一般是各家廠商自產，武漢長盈通公司專門做光纖繞環。LED光源主要是武漢光迅，深圳飛康等廠商生產。」 可以預計，光纖陀螺將在中低精度和中高精度領域逐漸取代傳統的機電陀螺，未來在航天、軍事、汽車等領域具有巨大的發展潛力。 光纖水聽器 光纖水聽器是一種建立在光纖、光電子技術基礎上的水下聲信號感測器，它通過高靈敏度的光纖相干檢測，將水聲信號轉換為光信號，並通過光纖傳至信號處理系統轉換為聲信號信息。相比傳統水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁干擾等特點，廣泛用於軍事和石油勘探、環境檢測等領域，具有很大的發展潛力。 光纖水聽器按原理可分為干涉型，強度型，光柵型等。干涉型光纖水聽器關鍵技術已經逐步發展成熟，在部分領域形成產品；光纖光柵水聽器則是當前研究熱點。研究的關鍵技術涉及光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術以及工程技術等。 光纖水聽器研究始於上世紀70年代末美國海軍實驗室，各發達國家相繼投入了大量人力物力做研究，取得了很多成果。在軍事應用上，隨著潛艇雜訊降低，電聲納探測靈敏度接近極限值，光纖水聽器將大有用武之地。我國的光纖水聽器研究也已取得較大進展，在一些技術指標上達到國際水平，但主要處於理論和實驗階段，實用化、工程化光纖水聽器還未見報道。 光纖光柵感測器 光纖光柵感測器尤其是光纖Bragg光柵感測器是最近幾年國內外感測器領域的研究熱點。傳統光纖感測器絕大部分屬於光強型和干涉型，光強型感測器存在光源不穩定，光纖損耗和探測器老化等問題，干涉型感測器由於要求兩路干涉光的光強相等需要固定參考點應用不便。以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵感測器感測信號為波長調制以及復用能力強，避免了上述傳統光纖感測器存在的問題。在建築健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等應用，光纖光柵感測器是最理想的靈敏元件。光纖光柵感測器在地球動力學、航天器、船舶航運、民用工程結構、電力工業、醫葯和化學感測中有廣泛的應用。 光纖光柵感測器研究方向主要有：（1）對具有高靈敏度、高解析度，且能同時感測應變和溫度變化的感測器研究；（2）開發低成本、小型化、可靠且靈敏的探測技術系統研究；（3）實際應用研究，包括封裝技術、溫度補償技術、感測器網路技術。目前某些類型的光纖光柵感測器已經商業化，但在性能和功能方面需要提高。但可以說，光纖光柵感測技術已經向成熟階段接近。我國對光纖光柵感測器研究相對較晚，但已經有較大發展，隨著實用、廉價的波長解調技術進一步發展完善，光纖光柵感測器將有廣闊的發展前景。 北京拓普光研的沈曠軼經理表示，光纖光柵感測器主要應用於油罐測溫、土方測應力，電力設備測溫等市場，處於小公司割據的狀態，理工光科和品傲光電等公司做的相對較大。以拓普光研10年行業經驗分析，今後3~5年光纖光柵感測器市場將是分行業、分地域的中小型公司占據。大型電信設備製造商目前興趣主要在廣電的寬頻市場，暫時不會考慮進入這一領域。 光纖電流感測器 電力工業的迅猛發展帶動電力傳輸系統容量不斷增加，運行電壓等級越來越高，不得不面臨強大電流的測量問題。在高電壓、大電流和強功率的電力系統中，以電磁感應為基礎的傳統電流感測器（簡稱CT）暴露出一系列嚴重缺點：爆炸引起災難性事故；大故障電流引起鐵芯磁飽和；鐵芯共振效應；滯後效應；精度不高；易受干擾；體積大、重量大、價格昂貴等，已經難以滿足新一代數字電力網的發展需要。光纖電流感測器成為解決上述難題的最好辦法。 沈經理認為光纖電流感測器衍生自光纖陀螺儀的技術方案，是軍用技術民用化的例子，現在技術方案還都沒有定型，處於摸索-定型-再摸索階段。武漢長盈通技術總監汪洪海博士表示，光纖電流感測器市場目前國內有3~4個廠家有小批量出貨，今年的國家電網招標情況大概在1000個左右。相對來說，用量還是很小。當前阻礙真正規模使用的還是其穩定性，尤其是溫度穩定性。 未來發展趨勢 光纖通信的迅猛發展帶動新型光器件和材料的不斷涌現，為光纖感測系統的開發提供了必要的基礎。光纖感測技術30多年來的發展已經取得了長足的進步，主要體現在：進入了實用化階段；新的感測原理不斷出現。但是發展現狀仍然遠遠不能滿足實際需要，還有許多待研究的課題：（1）實用化研究，尤其是性價比；（2）應用研究；（3）新型光纖感測器的研究；（4）新型敏感材料的研究，新型專用光電子器件研究。因此，光纖感測器的可能發展趨勢有：（1）以傳統感測器無法解決的問題作為光纖感測器的主要研究對象；（2）集成化光纖感測器；（3）多功能全光纖控制系統；（4）開辟新領域。 對於光纖感測器的價格，汪博士表示光纖感測器種類眾多，具體到光纖陀螺和光纖電流互感器，大概是同級別傳統感測器的2~3倍。應用的長期穩定性和可靠性不夠、價格較高和對所獲得數據的智能化處理不足是阻礙大規模應用的重要原因。 具體到行業應用發展上，沈經理對光纖在線表示，感測技術應用到各行各業，每個企業的市場進入能力是有限的，所以現在遍地開花，傳統感測器行業有成熟的產業鏈和利益鏈條，光纖感測產業化要有長期抗戰的准備。光纖感測器價格昂貴與規模相關，但光纖感測背靠光通信產業，長期來看降成本沒有問題。光纖感測的工程化研究是熱點，技術成熟度、成本、行業接受程度、是否有隱患，都需要時間的考驗。一個產業要遵循生命周期，光纖感測還有很長的路要走。

『肆』 什麼是光纖感測器光纖是敏感元件

由於光纖感測器及技術具有較其它感測器無法比擬的特點，所以近幾年來，光纖感測器與測量技術發展成為儀器儀表領域新的發展方向，而新型光纖感測器不外乎有以下特點：
* 光纖感測器具有優良的傳光性能，傳光損耗很小，目前損耗能達到≤0.2 dB/km的水平。
* 光纖感測器頻帶寬，可進行超高速測量，靈敏度和線性度好。
* 光纖感測器體積很小，重量輕，能在惡劣環境下進行非接觸式、非破壞性以及遠距離測量。
還具有靈敏度高、可靠性好、原材料硅資源韋富、抗電磁干擾，抗腐蝕、耐高壓、電絕緣性能好、可繞曲、防爆、頻帶寬、損耗低等特點。同時，它還便於與計算機相連，實現智能化和遠距離監控。對傳統的感測器起到擴展提高的作用，不少情況下能夠完成前者很難完成甚至不能完成的仟務。
正是由於光纖感測器具有許多獨特優勢，可以解決許多傳統感測器無法解決的問題， 故自從它問世以來，就被廣泛應用於醫療、交通、電力、機械、石油化工、民用建築以及航空航天等各個領域。值此，將討論光纖感測器在石油化工領域應用，即油庫油罐液位、溫度信號實時監測系統中的設計方案(見圖0所示)。正因該監測系統應用了光纖液位感測器、光纖溫度感測器及光纖液位報警器.為此先對此有關的光纖感測器技術作一介紹。
2、光纖感測器組成與類型
光纖感測器一般是由光源、介面、光導纖維、光調制機構、光電探測器和信號處理系統等部分組成。來自光源的光線，通過介面進入光纖，然後將檢測的參數調製成幅度、相位、色彩或偏振信息，最後利用微處理器進行信息處理。概括光纖感測器一般由三部分組成，除光纖之外，還必須有光源和光探測器兩個重要部件，見圖1所示。
光纖感測器一般分為兩大類：一類是傳光型，也稱非功能型光纖感測器；另一類是感測型，或稱為功能型光纖感測器。前者多數使用多模光纖，以傳輸更多的光量；而感測型光纖感測器，是利用被測對象調制或改變光纖的特性，所以只能用單模光纖。
3、測量用的光纖感測技術
3.1光纖溫度感測器-傳光型光纖溫度感測器
點陣圖2(a)為半導體吸光型(傳光型)光纖溫度感測器示意圖。將一根切斷的光導纖維裝在細鋼管內，光纖兩端面間夾有一塊半導體感溫薄片(如GaAs或InP)，這種半導體感溫薄片透射光強隨被測溫度而變化。因此，當光纖一端輸入一恆定光強的光時，由於半導體感溫薄片透射能力隨溫度變化，光纖另一端接收元件所接受的光強也隨被測溫度而改變。於是通過測量光探測器輸出的電量，便能遙測到感溫探頭2(b)處的溫度。
探頭中，半導體材料的透過率與溫度的特性曲線如圖2(c)所示，當溫度升高時，其透過率曲線向長波長方向移動。顯然，半導體材料的吸收率與其禁帶寬度Eg有關，禁帶寬度又隨溫度而變化，多數半導體材料的禁帶寬度Eg隨溫度丁的升高幾乎線性地減小，對應於半導體的透過率特性曲線邊沿的波長λg隨溫度升高向長波方向位移。當一個輻射光譜與λg相一致的光源發出的光，通過此半導體時，其透射光的強度隨溫度丁的升高而減少。那何為傳光型光纖感測器？
傳光型光纖感測器中的光纖僅作為傳輸光的介質，只起傳輸光波的作用，對外界信息的「感覺」功能是依靠其它物質的敏感元件來完成的，因此必須在光纖端面或中間加裝其它敏感元件才能構成感測器。這樣，感測器中的光纖中間是中斷的、不連續的，中斷部分要接上其它介質的敏感元件，如圖1所示。
調制器是敏感元件，置於入射光纖和接收光纖之間，在被測對象的作用下，使敏感元件的光路遮斷或使敏感元件的光穿透率發生變化，這樣，光探測器所接收的光量便成為被測對象調制後的信號，經放大、解凋後，就可得到被測對象。
3.2光纖液位感測器
基於全內反射原理，可以設計成光纖液位感測器。光纖液位感測器由以下三部分組成：
*接觸液體後光反射量的檢測器件即光敏感元件；
*傳輸光信號的雙芯光纖；
*發光、受光和信號處理的接收裝置。
圖3(a)所示為光纖液位感測器的基本結構。這種感測器的敏感元件和傳輸信號的光纖均由玻璃纖維構成，故有絕緣性能好和抗電磁雜訊等優點。
光纖液位感測器的工作原理如圖3(b)所示。發光器件射出來的光通過傳輸光纖送到敏感元件，在敏感元件的球面上，有一部分透過，而其餘的光被反射回來。當敏感元件與液體相接觸時，與空氣接觸相比，球面部的光透射量增大，而反射量減少。因此，由反射光量即可知道敏感元件是否接觸液體。反射光量決定於敏感元件玻璃的折射率和被測定物質的折射率。被測物質的折射率越大，反射光量越小。來自敏感元件的反射光，通過傳輸光纖由受光器件的光電晶體管進行光電轉換後輸出。敏感元件的反射光量的變化，若以空氣的光量為基準，在水中則為-6-—7dB，在油中為-25—30dB。可對反射光量差別很大的水和油等進行物質判別。
用微光檢測液位的光纖液位感測器有如下特點：
*能用於易燃、易爆物等設施中；
*敏感元件的尺寸小，可用於檢測微量液體；
*從檢測液體開始到檢測信號輸出為止的響應時間短；
*敏感元件是玻璃的，故有抗化學腐蝕性；
*能檢測兩種(油、水等)液體界面：
*價格低廉。
在實際應用中應注意，光纖液面感測器不宜用於檢測粘附在敏感元件玻璃表面的物質。如何檢測液位？
在裝有液體的槽內。將敏感元件安裝在液面下預定檢測的高度。當液面低於這一高度時，從敏感元件產生的反射光量就增加，根據這時，發生的信號就能檢測出液面位置。若在不同高度安裝敏感元件，則可檢測液面的高度。
4、光纖感測器與基於CAN匯流排網路組成的油庫油罐的液位、溫度信號實時監測系統設計方案。
4.1監測系統組成。
圖0所示可知，監測系統分別

『伍』 近五年來光纖感測器有哪些新進展

作之後，已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。

每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低，以及感測器參數的高穩定性等原因，採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。

『陸』 什麼情況使用光纖感測器

特殊應用以及關鍵場所推薦採用光纖感測器，比如高壓電纜測溫、儲油罐火情監測、開關櫃觸點測溫、軍事基地入侵探測。

光纖感測器是利用光波通過光纖傳輸時相位、偏振態、波長等參量隨外界因素的變化來實現外界物理量感測的新型感測器。

根據測量原理，光纖感測器分兩大類：（1）傳輸型或者非功能型，光纖只起傳輸作用，早期的一些感測器，如光纖熒光感測器屬於此類；（2）感測型或者功能型，光纖或者光纖器件為感測元件，「傳」、「感」合一，現有應用的大部分光纖感測器均屬此類。

光纖感測器可以實現溫度、應變、壓力、壓強、振動等參量測量。

光纖感測器與傳統感測器相比，其具有許多優點，比如：動態測量范圍寬；測量靈敏度高；不受電磁干擾；本質安全，耐腐蝕耐高壓；體積小、重量輕。對於分布式感測器（如目前廣泛應用的分布式光纖測溫系統DTS、光纖周界入侵探測器、布里淵光纖感測器BOTDR、BOTDR）而言，光纖即為感測器，可以實現分布式連續測量。

『柒』 歐姆龍 光纖感測器 用在什麼場合怎麼用

應用於土木工程領域
隨著光纖感測器技術的發展，在土木工程領域光纖感測器得到了廣泛的應用，用來測量混凝土結構變形及內部應力，檢測大型結構、橋梁健康狀況等，其中最主要的都是將光纖感測器作為一種新型的應變感測器使用。
光纖感測器可以黏貼在結構物表面用於測量，同時也可以通過預埋實現結構物內部物理量的測量。利用預先埋入的光纖感測器，可以對混凝土結構內部損傷過程中內部應變的測量，再根據荷載－應變關系曲線斜率，可確定結構內部損傷的形成和擴展方式。通過混凝土實驗表明，光纖測試的載荷－應變曲線比應變片測試的線性度高。
應用於檢測技術
光纖感測器在航天（飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等）、航海（聲納等）、石油開采（液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量）、電力傳輸（高壓輸電網的電流測量、電壓測量）、核工業（放射劑量測量、原子能發電站泄露劑量監測）、醫療（血液流速測量、血壓及心音測量）、科學研究（地球自轉）等眾多領域都得到了廣泛應用。
應用於石油工程
在石油測井技術中，可以利用光纖感測器實現井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應用是採用非本徵光纖F—P腔感測器測量井下的壓力和溫度。非本徵光纖F-P腔感測器利用光的多光束干涉原理，當被測的溫度或者壓力發生變化時干涉條紋改變，光纖F—P腔的腔長也隨之發生變化，通過計算腔長的變化實現溫度和壓力的測量。
應用於溫度測量
光纖感測技術是伴隨光通信的迅速發展而形成的新技術。在光通信系統中，光纖是光波信號長距離傳輸的媒質。當光波在光纖中傳輸時，表徵光波的相位、頻率、振幅、偏振態等特徵參量，會因溫度、壓力、磁場、電場等外界因素的作用而發生變化，故可以將光纖用作感測器元件，探測導致光波信號變化的各種物理量的大小，這就是光纖感測器。利用外界因素引起光纖相位變化來探測物理量的裝置，稱為相位調制感測型光纖感測器，其他還有振幅調制感測型、偏振態調制型、傳光型等各種光纖感測器。
應用於測量金屬絲楊氏模量
採用感測器測量儀代替光杠桿鏡尺組組成新的楊氏模量測量系統，不僅操作簡短，而且提高了測量結果的精確度和准確度。金屬絲傳統的拉伸法的基本原理是將金屬絲受到砍碼的作用力後的微小伸長形變數通過鏡尺組的光路轉換而將之放大若干倍數，從而得到微小伸長，再通過計算得到楊氏模量值。
而自從有的感測器，我們把光纖感測器測量新方法和上述方法對比，光纖感測器的測量在靈敏度、精確度及准確度上都有提高。紅外光測距系統測量的基本原理為採用紅外光光纖感測器直接測量微小位移，紅外光光纖感測器對於3mm以內的微小距離測量的線性度是非常高的。系統由感測器測量儀與反射式光纖位移感測器組成．
反射式光纖位移感測器的工作原理是採用兩束多模光纖，一端合並組成光纖探頭，另一端分為兩束，分別作為接收光纖和光源光纖。當光發射器發生的紅外光，經光源光纖照射至反射體，被反射的光經接收光纖，傳至光電轉換元件將接收到的光信號轉換為電信號。其輸出的光強與反射體距光纖探頭的距離之間存在一定的函數關系，所以可通過對光強的檢測得到位移量。在楊氏模量儀的金屬絲處的圓柱體上利用磁鐵固定鍍鎳反射金屬片，使其能隨鋼絲伸長而移動。在支架台上固定紅外感測器，而後在感測器測量儀上通過改變位移將實驗得到的電勢差值，通過多次測試，既轉動感測器測量儀自帶的螟旋測微儀，也即改變探頭與金屬片的距離和位置，當出現實驗記錄的鋼絲仲長所對應的電勢差值時，記錄此時的螺旋測微儀讀數。測試表明採用紅外光測距此方法操作簡單。只需將探頭和反射片安裝好後就可以直接開始在托盤上加法碼實際測量了，側量的結果是明顯優於傳統測試。

『捌』 光纖感測器可以在負溫條件下使用嗎

1、光纖具有很多優異的性能，例如：具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
2、光纖感測器環境分析：
隨著中國工業自動化應用環境的不斷發展，儀器儀錶行業日新月異，當前儀器儀錶行業面臨新的發展，這一行業的十二五規劃(草案)，也根據新時期的要求，提出了重點發展的若干關鍵技術，這對行業未來發展無疑有著重要的指導意義。
新型感測器技術包括固態硅感測器技術、光纖感測技術、生物晶元技術、基因晶元技術、圖像感測器技術、全固態慣性感測器技術等。「十二五」將以智能感測器作為重點，進行關鍵技術攻關。在光纖感測領域，重點發展新原理、新效應的感測技術，感測器智能技術，感測器網路技術，微型化和低功耗技術以及感測器陣列及多功能多參數設計、製造和封裝技術。
目前有數百個單位在這一領域開展工作，如清華大學、復旦大學、天津大學、重慶大學、北京航空航天大學等，他們在光纖溫度感測器、壓力計、流量計、液位計、電流計等領域進行了大量研究。此外，在武漢、上海、廣東、深圳等地，還建立了許多光纖無源器件生產廠家，市場規模達到1200億元以上。
(一)、影響行業發展的有利因素分析
國家科委於1987年4月制定的《感測器發展政策》白皮書確定了必須大力發展感測器技術，特別是要把新型感測器技術作為優先領域予以發展。1991年 12月30日《中共中央關於制定國民經濟和社會發展的十年規劃和八五計劃的建議》中第21條明確了要大力加強感測器的開發和在國民經濟中的普遍應用。
(二)、影響行業發展的不利因素分析
雖然光纖感測器技術在實際檢測中取得了一些應用，但仍存在一些問題，如光纖埋入結構的工藝問題，雖然可以通過安裝方式得到改善，但同時也導致了應變要先經過金屬傳遞，然後再由光纖間接感應到應變，因此需要通過實驗修正才能夠進行准確測量。同時光纖感測器的輸出信號會受到光源波動、光纖傳輸損耗變化、探測器老化等因素的影響，這些因素都會降低光纖感測器測量的准確性。再者目前光纖感測器實用性還有待開發，同時其製作成本相當昂貴。目前光纖感測器很大一部分產品還在實驗室階段，因此需要將實驗結果盡快投入到使用中去。
隨著市場逐漸開放和中國投資環境的改善以及全球化經濟的進程加速，各國感測器廠家紛紛進入中國市場，這加劇了市場的競爭。中國本土感測器技術水平與世界水平相比仍存在很大差距，這種差距一方面表現為感測器在感知信息方面的落後，另一方面則表現為感測器自身在智能化和網路化方面的技術落後。國產企業形成了「外強中干」的局面，不僅失去了中高端產品市場，而且直接導致自己能生產的產品品種單一，同質化嚴重，國產感測器價格優勢明顯，但質量上與國外產品相比仍存在一定差距，一般應用在對信號要求不高的區域。

『玖』 將攝像頭換成了光纖感測器 有新穎性嗎

傳光型光纖感測器是把光纖作為信號傳輸介質而不是作為感應介質的，也就是說感應介質一般還是電子設備，光纖微彎感測器是利用光纖的微彎效應（光強與微彎的關系）製作的光纖感測器，也就是說光纖既是傳光，信號傳遞也是物理量的感應介質。

『拾』 光纖感測器的案例

應用於土木工程領域
隨著光纖感測器技術的發展，在土木工程領域光纖感測器得到了廣泛的應用，用來測量混凝土結構變形及內部應力，檢測大型結構、橋梁健康狀況等，其中最主要的都是將光纖感測器作為一種新型的應變感測器使用。
光纖感測器可以黏貼在結構物表面用於測量，同時也可以通過預埋實現結構物內部物理量的測量。利用預先埋入的光纖感測器，可以對混凝土結構內部損傷過程中內部應變的測量，再根據荷載－應變關系曲線斜率，可確定結構內部損傷的形成和擴展方式。通過混凝土實驗表明，光纖測試的載荷－應變曲線比應變片測試的線性度高。
應用於檢測技術
光纖感測器在航天（飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等）、航海（聲納等）、石油開采（液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量）、電力傳輸（高壓輸電網的電流測量、電壓測量）、核工業（放射劑量測量、原子能發電站泄露劑量監測）、醫療（血液流速測量、血壓及心音測量）、科學研究（地球自轉）等眾多領域都得到了廣泛應用。
應用於石油工業
在石油測井技術中，可以利用光纖感測器實現井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應用是採用非本徵光纖F—P腔感測器測量井下的壓力和溫度。非本徵光纖F-P腔感測器利用光的多光束干涉原理，當被測的溫度或者壓力發生變化時干涉條紋改變，光纖F—P腔的腔長也隨之發生變化，通過計算腔長的變化實現溫度和壓力的測量。
應用於溫度測量
光纖感測技術是伴隨光通信的迅速發展而形成的新技術。在光通信系統中，光纖是光波信號長距離傳輸的媒質。當光波在光纖中傳輸時，表徵光波的相位、頻率、振幅、偏振態等特徵參量，會因溫度、壓力、磁場、電場等外界因素的作用而發生變化，故可以將光纖用作感測器元件，探測導致光波信號變化的各種物理量的大小，這就是光纖感測器。利用外界因素引起光纖相位變化來探測物理量的裝置，稱為相位調制感測型光纖感測器，其他還有振幅調制感測型、偏振態調制型、傳光型等各種光纖感測器。
應用於測量金屬絲楊氏模量
採用感測器測量儀代替光杠桿鏡尺組組成新的楊氏模量測量系統，不僅操作簡短，而且提高了測量結果的精確度和准確度。金屬絲傳統的拉伸法的基本原理是將金屬絲受到砍碼的作用力後的微小伸長形變數通過鏡尺組的光路轉換而將之放大若干倍數，從而得到微小伸長，再通過計算得到楊氏模量值。而自從有的感測器，我們把光纖感測器測量新方法和上述方法對比，光纖感測器的測量在靈敏度、精確度及准確度上都有提高。紅外光測距系統測量的基本原理為採用紅外光光纖感測器直接測量微小位移，紅外光光纖感測器對於3mm以內的微小距離測量的線性度是非常高的。系統由感測器測量儀與反射式光纖位移感測器組成．反射式光纖位移感測器的工作原理是採用兩束多模光纖，一端合並組成光纖探頭，另一端分為兩束，分別作為接收光纖和光源光纖。當光發射器發生的紅外光，經光源光纖照射至反射體，被反射的光經接收光纖，傳至光電轉換元件將接收到的光信號轉換為電信號。其輸出的光強與反射體距光纖探頭的距離之間存在一定的函數關系，所以可通過對光強的檢測得到位移量。在楊氏模量儀的金屬絲處的圓柱體上利用磁鐵固定鍍鎳反射金屬片，使其能隨鋼絲伸長而移動。在支架台上固定紅外感測器，而後在感測器測量儀上通過改變位移將實驗得到的電勢差值，通過多次測試，既轉動感測器測量儀自帶的螟旋測微儀，也即改變探頭與金屬片的距離和位置，當出現實驗記錄的鋼絲仲長所對應的電勢差值時，記錄此時的螺旋測微儀讀數。測試表明採用紅外光測距此方法操作簡單。只需將探頭和反射片安裝好後就可以直接開始在托盤上加法碼實際測量了，側量的結果是明顯優於傳統測試。