光纤传感器的特点
光纤是 20 世纪 70 年代发展起来的一种新兴的光电子技术材料，它与激光器、半导体光电探测器一起形成了光电子学。光纤的研究最初是为了通讯的需要，后来把光纤通讯、直接信息交换和把待测量与光纤内部的导光联系起来，形成了光纤传感器。光纤传感器具有灵敏度高、响应速度快、动态范围大、抗电磁干扰能力强、超高电绝缘、防燃防爆、安全性能高、成本低、体积小、使用方便等优点。光纤传感器可实现的传感物理量很广，广泛应用于对磁、声、力、温度、位移、旋转、加速度、液位、应变、光、传像及某些化学量的测量等，应用前景十分广阔。
光纤传感器
和以电为基础的传统传感器相比 , 光纤传感器具有以下优点： (1) 高灵敏度: 例如目 前用的 M ach-Zehnder 光纤干涉仪能检测0. 1 μrad 的相位差 , 若光源的波长为1 μm , 相当于10 - 14 m 光程差 。即采用干涉型光纤传感器可测非常小的物理量 。 (2) 抗电磁干扰: 一般电磁辐射频 率比光波 频率低的多,所以在光纤中传播的光 不受一般电磁噪声的影响， 此外光纤中的渐衰场只限于在包层中离纤芯数微米处 , 而通常光 纤包层都在 10 μm 以上 , 因此在多芯光缆中纤芯间具有良好的抗电磁串音性能 。 (3) 电绝缘性和化学稳定性: 光纤本身是一种化学性能稳定的高绝缘物质 , 且敏感元件可以做成电绝缘和电无源元件。因此光纤传感器不仅化学稳定 性好 , 而且电绝缘性能也高 , 特别适用于电力工业和化学工业中需要高压隔离和易燃易爆的恶劣环境 。 (4) 良好的安全性: 光纤传感器的敏感元件是电无源的 ,故在生物体内测量时 , 不存在漏电和电击的危险。故近年来医用光纤传感器十分活 跃 。 此外光纤损耗小 、频带宽 , 具有高的数据传输率 , 并且具有几何形状灵活 , 易于远距离监控和多功能传感等优点 ,使得它在地质探矿 、 石油 勘探 、 地震波检测 、军事制导等领域有着极为重要的应用 。 |
