光纖式傳感器ppt課件-在線瀏覽
2025-06-23 04:22本頁面
【正文】 效應(yīng)而引起光纖折射率、形狀和尺寸的變化，從而導(dǎo)致光纖傳播光的相位變化和偏振面旋轉(zhuǎn) 。 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。 其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì) ， 所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器 。它是利用在光纖的端面或在兩根光纖中間，放置光學材料及機械式或光學式的敏感元件，感受被測物理量的變化。 目前 ，已實用化或尚在研制中的光纖傳感器 ， 大都是非功能型的 。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 。 1） 強度調(diào)制型光纖傳感器 是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)致光強度變化來實現(xiàn)敏感測量的傳感器 。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單 、 容易實現(xiàn) ， 成本低 。 ?根據(jù)光受被測對象的調(diào)制形式 4:21 AM 12 2） 偏振調(diào)制光纖傳感器 是一種利用光偏振態(tài)變化來傳遞被測對象信息的傳感器 。 這類傳感器可以避免光源強度變化的影啊 ， 因此靈敏度高 。有利用運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等。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。當單色光束人射到運動體上某點時，光波在該點被運動體散射，散射光頻率與入射光頻率相比，產(chǎn)生了正比于物體運動速度的頻率偏移，稱為 多普勒頻移 。 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。 電磁波的傳播同樣有多普勒特性 。 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 。 4:21 AM 16 4） 相位調(diào)制傳感器 其基本原理是利用被測對象對敏感元件的作用 ， 使敏感元件的折射率或傳播常數(shù)發(fā)生變化 ， 而導(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 。 這類傳感器的靈敏度很高 。 4:21 AM 17 由激光器發(fā)出的激光經(jīng) 3dB光纖耦合器分為兩路 :一路構(gòu)成光纖干涉儀的傳感臂 ,接受聲波的調(diào)制 ,另一路則構(gòu)成參考臂 ,提供參考相位 . 兩束波經(jīng)后端反射膜反射后返回光纖耦合器 ,發(fā)生干涉 ,干涉的光信號經(jīng)光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號 ,經(jīng)過信號處理就可以拾取聲波的信息。 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
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