光纤传感技术原理
㈠ 光纤传感器测量的基本原理是什么光纤传感器分为几类
光纤传感器原理:研究光在调制区内,外界信号与光的相互作用,即研究光被回外界参数的调制原理答.外界信号可能引起光的强度,波长,频率,相位,偏振态等光学性质的变化,从而形成不同的调制!
一般分为两大类:功能型传感器又称传感型传感器(FF),非功能型传感器又称传光型传感器(NFF)
㈡ 光纤的工作原理是什么
要了解光纤线缆是如何工作的,请想像有一根无限长的饮水麦管或柔软的塑料管。例如,想像有一根数公里长的管道。现在,假设管道的内壁覆盖了一层全反射镜。然后,假设您从管道的一端往里看。在数公里远的另一端,您的一位朋友打开手电筒向管道内照射.
因为管道内壁是全反射镜,所以手电筒发出的光将在管道内壁上反复反射(即使管道可能扭曲),结果,您将在另一端看到光。如果您的朋友以莫尔斯电码编码方式打开和关闭手电筒,他就可以通过该管道与您通信。这就是光纤线缆的基本原理。
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而 达成的光传导工具。
光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。
一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。
光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。
㈢ 光纤温度传感器的工作原理
光纤温度传感器的结构原理有很多种。其基本系统结构如图。
㈣ 对射光纤传感器原理是什么怎么接线
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,成为被调制的信号源,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。
您使用的牌子我不太清楚,如果是我们合熠 科技的数字光线传感器系列的话,数字部分绿色是设置值,红色是光强度。
㈤ 光纤传感器的工作原理请指教
光电感应器之概念及基本原理
光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。
投光器之光源因各种需要之不同有一般灯泡、红光LED、绿光LED,及IR红外光LED等。 受光器为接收投光器送来之光波信号,并将它转换成电器信号,其主要组件为硅晶体电子元 件 ,依其性质可分为光敏晶体管,光二极管及光敏电阻,如今现代化之光电产品普遍已采用光电 晶体,其优点为高速度的开关功能及非常灵敏之敏感度。
㈥ 光纤传感技术 是学什么的
光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的,以光波为载体,光纤为媒质,感知和传输外界被测量信号的新型传感技术。作为被测量信号载体的光波和作为光波传播媒质的光纤,具有一系列独特的、其他载体和媒质难以相比的优点。光波不怕电磁干扰,易为各种光探测器件接收,可方便的进行光电或电光转换,易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配。光纤工作频带宽,动态范围大,适合于遥测遥控,是一种优良的低损耗传输线;在一定条件下,光纤特别容易接受被测量或场的加载,是一种优良的敏感元件;光纤本身不带电,体积小,质量轻,易弯曲,抗电磁干扰,抗辐射性能好,特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。因此,光纤传感技术一问世就受到极大重视,几乎在各个领域得到研究与应用,成为传感技术的先导,推动着传感技术蓬勃发展。 光纤传感,包含对外界信号(被测量)的感知和传输两种功能。所谓感知(或敏感),是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量,如强度(功率)、波长、频率、相位和偏振态等发生变化,测量光参量的变化即“感知”外界信号的变化。这种“感知”实质上是外界信号对光纤中传播的光波实时调制。所谓传输,是指光纤将受到外界信号调制的光波传输到光探测器进行检测,将外界信号从光波中提取出来并按需要进行数据处理,也就是解调。因此,光纤传感技术包括调制与解调两方面的技术,即外界信号(被测量)如何调制光纤中的光波参量的调制技术(或加载技术)及如何从被调制的光波中提取外界信号(被测量)的解调技术(或检测技术)。 外界信号对传感光纤中光波参量进行调制的部位称为调制区。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(FunctionalFiber,简称FF型)或本征型光纤传感器,也成为内调制型传感器,光纤同具“传”和“感”两种功能。于光源耦合的发射光纤同于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(NonFunctionalFiber,简称NFF)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传光型光纤传感器或外调制光纤传感器。 根据被外界信号调制的光波的物理特征参量的变化情况,可将光波的调制分为光强度调制、光频率调制、光波长调制、光相位调制和偏振调制等五种类型。 由于现有的任何一种光探测器都只能响应光的强度,而不能直接响应光的频率、波长、相位、和偏振调制信号都要通过某种转换技术转换成强度信号,才能为光探测器接收,实现检测。
编辑本段技术应用
1、光强调制型光纤传感器
光强调制是光纤传感技术中相对比较简单,用得最广泛的一种调制方法。其基本原理是利用外界信号(被测量)的扰动改变光纤中光(宽谱光或特定波长的光)的强度(即调制),再通过测量输出光强的变化(解调)实现对外界信号的测量。
2、光相位调制型光纤传感器
光相位调制,是指外界信号(被测量)按照一定的规律使光纤中传播的光波相位发生响应的变化,光相位的变化量即反映被测外界量。 光纤传感技术中使用的光相位调制大体有三种类型。一类为功能型调制,外界信号通过光纤的力应变效应、热应变效应、弹光效应及热光效应使传感光纤的几何尺寸和折射率等参数发生变化,从而导致光纤中的光相位变化,以实现对光相位的调制。第二类为萨格奈克效应调制,外界信号(旋转)不改变光纤本身的参数,而是通过旋转惯性场中的环形光纤,使其中相向传播的两光束产生相应的光程差,以实现对光相位的调制。第三类为非功能型调制,即在传感光纤之外通过改变进入光纤的光波程差实现对光纤中光相位的调制。
3、光偏振调制型光纤传感器
偏振调制,是指外界信号(被测量)通过一定的方式使光纤中光波的偏振面发生规律性偏转(旋光)或产生双折射,从而导致光的偏振特性变化,通过检测光偏振态的变化即可测出外界被测量。
4、光波长调制型光纤传感器
外界信号(被测量)通过选频、滤波等方式改变光纤中传输光的波长,测量波长变化即可检测到被测量,这类调制方式称为光波长调制。 目前用于光波长调制的方法主要是光学选频和滤波。传统的光波长调制方法主要有F-P干涉式滤光、里奥特偏振双折射滤光及各种位移式光谱选择等外调制技术。近20多年来,尤其近几年迅速发展起来的光纤光栅滤光技术为功能型光波长调制技术开辟了新的前景。
5、光频率调制型光纤传感器
光频率调制,是指外界信号(被测量)对光纤中传输的光波频率进行调制,频率偏移即反映被测量。目前使用较多的调制方法为多普勒法,即外界信号通过多普勒效应对接收光纤中的光波频率实施调制,是一种非功能型调制。
㈦ 光纤传感技术的技术简介
光纤工作频带宽,动态范围大,适合于遥测遥控,是一种优良的低损耗传输线;在一定条件下,光纤特别容易接受被测量或场的加载,是一种优良的敏感元件;光纤本身不带电,体积小,质量轻,易弯曲,抗电磁干扰,抗辐射性能好,特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。因此,光纤传感技术一问世就受到极大重视,几乎在各个领域得到研究与应用,成为传感技术的先导,推动着传感技术蓬勃发展。
光纤传感,包含对外界信号(被测量)的感知和传输两种功能。所谓感知(或敏感),是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量,如强度(功率)、波长、频率、相位和偏振态等发生变化,测量光参量的变化即“感知”外界信号的变化。这种“感知”实质上是外界信号对光纤中传播的光波实时调制。所谓传输,是指光纤将受到外界信号调制的光波传输到光探测器进行检测,将外界信号从光波中提取出来并按需要进行数据处理,也就是解调。因此,光纤传感技术包括调制与解调两方面的技术,即外界信号(被测量)如何调制光纤中的光波参量的调制技术(或加载技术)及如何从被调制的光波中提取外界信号(被测量)的解调技术(或检测技术)。
外界信号对传感光纤中光波参量进行调制的部位称为调制区。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(FunctionalFiber,简称FF型)或本征型光纤传感器,也成为内调制型传感器,光纤同具“传”和“感”两种功能。于光源耦合的发射光纤同于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(NonFunctionalFiber,简称NFF)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传光型光纤传感器或外调制光纤传感器。
根据被外界信号调制的光波的物理特征参量的变化情况,可将光波的调制分为光强度调制、光频率调制、光波长调制、光相位调制和偏振调制等五种类型。
由于现有的任何一种光探测器都只能响应光的强度,而不能直接响应光的频率、波长、相位、和偏振调制信号都要通过某种转换技术转换成强度信号,才能为光探测器接收,实现检测。
㈧ 光纤感应器的原理谢谢
光电感应器之概念及基本原理
光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。
投光器之光源因各种需要之不同有一般灯泡、红光LED、绿光LED,及IR红外光LED等。 受光器为接收投光器送来之光波信号,并将它转换成电器信号,其主要组件为硅晶体电子元 件 ,依其性质可分为光敏晶体管,光二极管及光敏电阻,如今现代化之光电产品普遍已采用光电 晶体,其优点为高速度的开关功能及非常灵敏之敏感度。
㈨ 光纤工作原理是什么
光纤是光导纤维的简写,原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然版后调制到激光器权发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。
光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而 达成的光传导工具。光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。