光纖式傳感器ppt課件-wenkub.com
2025-05-03 04:22 本頁面
【正文】 4:21 AM 27 總之，光纖水聽器研究始于七十年代末的美國海軍實驗室，二十多年來，美、英、法、日、挪威、意大利等國家相繼投入大量人力和物力，使該技術(shù)在理論研究和應(yīng)用開發(fā)上都有了長足的進步。 我國的光纖水聽器研究已取得較大進展 ,在若干技術(shù)指標上已達到目前國際水平 ,但是主要處于理論和實驗室的層次 ,實用化、工程化的水聽器還未見報道。它既可用于海洋、陸地石油天然氣勘探，也可用于海洋、陸地地震波檢測以及海洋環(huán)境檢測，也可以制作成魚探儀，用于海洋捕撈，它同時又是現(xiàn)代海軍反潛作戰(zhàn)及水下兵器試驗的先進檢測手段。光纖水聽器是通過接收聲波對水下目標進行探測、定位和識別的傳感器。 4:21 AM 25 案例 4. 光纖水聽器 電磁波和光波能在空間有效地傳播 , 是空中信息傳遞的有效載體。 光纖液位計可用于易燃、易爆場合，但不能探測污濁液體以及會粘附在測頭表面的粘稠物質(zhì)。它的結(jié)構(gòu)特點是，在光纖測頭端有一個圓錐體反射器。多模光纖插入順流而置的銅管中，由于流體流動而使光纖發(fā)生機械變形，從而使光纖中傳播的各模式光的相位發(fā)生變化，光纖的發(fā)射光強出現(xiàn)強弱變化。 MachZehnder光纖干涉儀 4:21 AM 19 由兩個反射鏡或一個光纖布拉格光柵等形式構(gòu)成一個 Fabry－Perot干涉儀，激光經(jīng)該干涉儀時形成多光束干涉，通過解調(diào)干涉的信號得到聲信號。 這類傳感器的靈敏度很高 。 即當物體向著觀察點接近時 ， 波長就變短 ， 頻率就變高；而遠離觀察點時 ， 波長就變長 ， 頻率就變低 ,這樣通過頻率的變化就能計算出衛(wèi)星的高度 、 速度和方位 。 上式表明，多普勒頻率△ f與被測物體運動速度 ν 成比例變化關(guān)系，從頻率分檢器中測得△ f后，即可得到物體的運動速度。該系統(tǒng)主要由激光光源、分光器、光接收器、頻率檢測器及振動物體等部分組成。 這類傳感器可以避免光源強度變化的影啊 ， 因此靈敏度高 。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單 、 容易實現(xiàn) ， 成本低 。其典型例子如光纖激光多普勒速度計 、 輻射式光纖溫度傳感器等 。它是利用在光纖的端面或在兩根光纖中間，放置光學(xué)材料及機械式或光學(xué)式的敏感元件，感受被測物理量的變化。 在光纖的輸出端采用適當?shù)墓怆姍z測元件檢出光強的變化，就可以制作溫度、壓力、振動、位移等傳感器。其典型例子如光纖陀螺、光纖水聽器等。 1）物性型（功能型）光纖傳感器 光纖一方面起傳輸光的作用，另一方面是敏感元件，是靠被測物理量調(diào)制或影響光纖的傳輸特性，把被測物理量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制的光信號。 光纖的結(jié)構(gòu)如圖所示 ， 它由折射率 n1較大 (光密介質(zhì) )的纖芯 ，和折射率 n2較小 (光疏介質(zhì) )的包層構(gòu)成的雙層同心圓柱結(jié)構(gòu) 。 激光二極管具有亮度高 ， 易調(diào)制 ，
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