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光纖傳感器結構原理及分類

光纖傳感器結構原理及分類 非功能型（或稱傳光型）光纖傳感器 光纖僅起導光作用，只"傳"不"感"，對外界信息的"感覺"功能依靠其他物理性質的功能元件完成。光纖不連續。此類光纖傳感器無需特殊光纖及其他特殊技術，比較容易實現，成本低。但靈敏度也較低，用于對靈敏度要求不太高的場合。通常有利用光彈效應的聲、壓力或振動傳感器；利用磁致伸縮效應的電流、磁場傳感器；利用電致伸縮的電場、電壓傳感器以及利用光纖賽格納克（Sagnac）效應的旋轉角速度傳感器（光纖陀螺）等。這類傳感器的靈敏度很高。但由于須用特殊光纖及檢測系統，因此成本高。

智能結構的光纖傳感器有以下幾種。

(1)點式傳感器

用于智能結構的點式光纖傳感器主要有:光纖 Fabry-Perot傳感器、光纖 Bragg光柵傳器等。其特點是傳感頭尺寸小,比結構尺寸小很多,只局限于檢測一個很小截面內的某一參量的值

(2)積分式傳感器

這種傳感器可用于測量一定范圍內某一參量的平均值。例如:光纖干涉(Ma2涉步儀Mhm千涉儀等)可用于測量光纖長度范圍內應變或溫度的平均值。用單根高雙折射光纖構成的光纖偏振干涉儀也屬于積分式傳感器,可用于智能結構中測應變、溫度等。

與傳統的傳感器相比,光纖傳感器具有獨特的優點：抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、本質安全由于光纖傳感器是利用光波傳輸信息,而光纖又是電絕緣、耐腐蝕的傳輸媒質,并且安全可靠,這使它可以方便有效地用于各種大型機電、礦井等強電磁干擾和易然易暴等惡劣環境中。

適用于惡劣環境光纖是一種電介質,耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾,可用于其它傳感器所不適應的惡劣環境中。此外,光纖傳感囂還具有質量輕、體積小、可繞曲、測量對象廣泛、復用性好、成本低等特點。