光電檢測郭培源第七章-資料下載頁
2025-05-11 20:29本頁面
【正文】 是 ~ ~，在這一波段石英光纖損耗最小。特別是激光二極管具有亮度高，易于進(jìn)行上吉赫茲的直接調(diào)制，尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，一直受到人們的注意。 除了上述光源外，還可采用白熾燈等作光源。一般選擇光源時，根據(jù)系統(tǒng)的用途和所用的光纖的類型，對光源還要提出功率和調(diào)制的要求。 光電元件 光纖傳感器常用以下四種光電元件作探測器：普通光電二極管、雪崩光電二極管、肖特基光電二極管、光電晶體管。 有時也用電荷耦合器件、光電導(dǎo)體和光電倍增管等。 3光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn) 與其他電量傳感器相比較，光纖傳感器有很多優(yōu)點(diǎn)： 光纖傳感器的電絕緣性能好，表面耐壓可達(dá) 4kV/cm,且不受周圍電磁場的干擾。 光纖傳感器的幾何形狀適應(yīng)性強(qiáng)，由于光纖具有的柔性，使用及放置均較為方便。 光纖傳感器的傳輸頻帶寬。帶寬與距離之積可達(dá)到30MHzkm~10GHzkm之多。 光纖傳感器無可動部分、無電源、可視為無源系統(tǒng)，因此使用安全，特別是在易燃易爆的場合跟適用。 光纖傳感器通常即是信息探測器件，又是信息傳遞器件。 光纖傳感器的材料決定了它有強(qiáng)的耐水性和強(qiáng)的抗腐蝕性。 由于光纖傳感器體積小，因此對測量場合的分布特性影響較小。 光纖傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)在于它們探測信息的靈敏度很高。 3光纖的光波調(diào)制技術(shù) ? 光波的調(diào)制 ：光纖傳感器與待測對象的相互作用，將待測量的信息傳遞到光纖內(nèi)的導(dǎo)光波中，或?qū)⑿畔⒓虞d于光波之上，這個過程稱為光纖中的光波調(diào)制，簡稱光調(diào)制。 ? 光的解調(diào) ：在光纖傳感器中，解調(diào)的過程是將載波光攜帶的信號轉(zhuǎn)換成光的強(qiáng)度變化，然后由光電檢測器進(jìn)行檢測。 ? 強(qiáng)度調(diào)制光纖傳感器 ? 頻率調(diào)制光纖傳感器 ? 波長（光譜）調(diào)制光纖傳感器 ? 相位調(diào)制光纖傳感器 ? 偏振調(diào)制光纖傳感器 光纖傳感器分類 （按光受被測對象的調(diào)制形式） 1）強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器 一種利用被測對象的變化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等參數(shù)的變化，而導(dǎo)致光強(qiáng)度變化來實(shí)現(xiàn)敏感測量的傳感器。如利用光纖的微彎損耗；物質(zhì)的吸收特性；利用這些現(xiàn)象構(gòu)成壓力、振動、溫度、位移、氣體等各種強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器。 ? 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)，成本低。 ? 缺點(diǎn)：受光源強(qiáng)度波動和連接器損耗變化等影響較大 。 2）偏振調(diào)制光纖傳感器 ? 一種利用光偏振態(tài)變化來傳遞被測對象信息的傳感器。 ? 如利用光在磁場中媒質(zhì)內(nèi)傳播的 法拉第效應(yīng) 做成的電流、磁場傳感器； ? 利用光在電場中的壓電晶體內(nèi)傳播的 泡爾效應(yīng) 做成的電場、電壓傳感器； ? 利用物質(zhì)的 光彈效應(yīng) 構(gòu)成的壓力、振動或聲傳感器； ? 以及利用光纖的雙折射性構(gòu)成溫度、壓力、振動等傳感器。 3）頻率調(diào)制光纖傳感器 ? 是一種利用單色光射到被測物體上反射回來的光的頻率發(fā)生變化來進(jìn)行監(jiān)測的傳感器。 ? 如利用運(yùn)動物體反射光和散射光的多普勒效應(yīng)的光纖速度、流速、振動、壓力、加速度傳感器； ? 利用物質(zhì)受強(qiáng)光照射時的喇曼散射構(gòu)成的測量氣體濃度或監(jiān)測大氣污染的氣體傳感器； ? 以及利用光致發(fā)光的溫度傳感器等。 4）相位調(diào)制傳感器 ? 一種利用被測對象對敏感元件的作用，導(dǎo)致光的相位變化，使兩束單色光所產(chǎn)生的干涉條紋發(fā)生變化，通過檢測干涉條紋的變化量來確定光的相位變化量，從而得到被測對象的信息。 ? 利用 光彈效應(yīng) 的聲、壓力或振動傳感器； ? 利用 磁致伸縮 效應(yīng)的電流、磁場傳感器； ? 利用 電致伸縮 的電場、電壓傳感器。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1