《電子技術(shù)應(yīng)用》
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工業(yè)自動(dòng)化組成剖析(一),,工業(yè)自動(dòng)化之光纖傳感器介紹

2020-07-18
來源:21IC

工業(yè)自動(dòng)化是不可阻擋的趨勢(shì),工業(yè)自動(dòng)化在工業(yè)中所占比重也越來越大,。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化,,我們應(yīng)當(dāng)有所了解。工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),,與各類傳感器無法脫離關(guān)系,。若想增加對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的認(rèn)識(shí),必定要了解工業(yè)自動(dòng)化的組成部件,。

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近年來,,傳感器在朝著靈敏、精確,、適應(yīng)性強(qiáng),、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中,,光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員倍受青睞,。光纖具有很多優(yōu)異的性能,例如:抗電磁干擾和原子輻射的性能,,徑細(xì),、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能,,絕緣,、無感應(yīng)的電氣性能,耐水,、耐高溫,、耐腐蝕的化學(xué)性能等,,它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū)),或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),,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,。

光纖傳感器是最近幾年出現(xiàn)的新技術(shù),,可以用來測(cè)量多種物理量,比如聲場(chǎng),、電場(chǎng),、壓力、溫度,、角速度,、加速度等,還可以完成現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)難以完成的測(cè)量任務(wù),。在狹小的空間里,,在強(qiáng)電磁干擾和高電壓的環(huán)境里,光纖傳感器都顯示出了獨(dú)特的能力,。目前光纖傳感器已經(jīng)有70多種,,大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。

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所謂光纖自身的傳感器,,就是光纖自身直接接收外界的被測(cè)量,。外接的被測(cè)量物理量能夠引起測(cè)量臂的長度、折射率,、直徑的變化,,從而使得光纖內(nèi)傳輸?shù)墓庠谡穹⑾辔?、頻率,、偏振等方面發(fā)生變化。測(cè)量臂傳輸?shù)墓馀c參考臂的參考光互相干涉(比較),,使輸出的光的相位(或振幅)發(fā)生變化,,根據(jù)這個(gè)變化就可檢測(cè)出被測(cè)量的變化。光纖中傳輸?shù)南辔皇芡饨缬绊懙撵`敏度很高,,利用干涉技術(shù)能夠檢測(cè)出10的負(fù)4次方弧度的微小相位變化所對(duì)應(yīng)的物理量,。利用光纖的繞性和低損耗,能夠?qū)⒑荛L的光纖盤成直徑很小的光纖圈,,以增加利用長度,,獲得更高的靈敏度。

光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器,。當(dāng)光纖受到一點(diǎn)很微小的外力作用時(shí),,就會(huì)產(chǎn)生微彎曲,,而其傳光能力發(fā)生很大的變化。聲音是一種機(jī)械波,,它對(duì)光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲,,通過彎曲就能夠得到聲音的強(qiáng)弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種,,與激光陀螺相比,光纖陀螺靈敏度高,,體積小,,成本低,可以用于飛機(jī),、艦船,、導(dǎo)彈等的高性能慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

另外一個(gè)大類的光纖傳感器是利用光纖的傳感器,。其結(jié)構(gòu)大致如下:傳感器位于光纖端部,,光纖只是光的傳輸線,將被測(cè)量的物理量變換成為光的振幅,,相位或者振幅的變化,。在這種傳感器系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的傳感器和光纖相結(jié)合,。光纖的導(dǎo)入使得實(shí)現(xiàn)探針化的遙測(cè)提供了可能性,。這種光纖傳輸?shù)膫鞲衅鬟m用范圍廣,使用簡便,,但是精度比第一類傳感器稍低,。

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光纖在傳感器家族中是后期之秀,它憑借著光纖的優(yōu)異性能而得到廣泛的應(yīng)用,,是在生產(chǎn)實(shí)踐中值得注意的一種傳感器,。

光纖傳感器憑借著其大量的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為傳感器家族的后起之秀,并且在各種不同的測(cè)量中發(fā)揮著自己獨(dú)到的作用,,成為傳感器家族中不可缺少的一員,。


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