0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

光纤传感器主要分为哪些类型?

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。

分享:

光纤传感器主要根据其调制方式(即光信号中哪个物理参量随被测物理量的变化而变化)进行分类,可以分为以下几大类:

  1. 强度调制型光纤传感器:

    • 原理: 被测量的变化引起光纤中传输光信号强度(光功率)的改变。
    • 特点: 结构相对简单、成本较低、易于实现,但易受光源波动、光纤损耗变化、连接损耗等非测量因素的干扰,精度和稳定性相对受限。
    • 常见形式: 微弯损耗传感器、反射式强度传感器、透射式强度传感器、受抑全内反射传感器等。
  2. 相位调制型光纤传感器:

    • 原理: 被测量的变化(如压力、应变、温度)改变传感光纤的长度或折射率,导致在其中传播的光波的相位发生变化。通常需要利用干涉技术(如迈克尔逊、马赫-曾德、法布里-珀罗、萨格奈克干涉仪)来检测微小的相位变化。
    • 特点: 灵敏度极高(理论极限接近量子噪声水平),响应速度快,能用于微小变化的检测。但系统复杂,需要相干光源(如激光器),信号解调技术复杂,成本高,对环境扰动(温度、振动)很敏感。
    • 代表: 光纤干涉仪传感器(迈克尔逊、马赫-曾德、法布里-珀罗、萨格奈克光纤陀螺等)。
  3. 频率调制型光纤传感器:

    • 原理: 被测量的变化引起光波频率的偏移。最常见的例子是多普勒效应:当光源或反射目标与光纤探测器之间存在相对运动时,接收到的光波频率会发生变化。
    • 特点: 主要用于测量速度、流速、振动等。
    • 代表: 光纤多普勒测速仪。
  4. 波长调制型光纤传感器:

    • 原理: 被测量的变化(如温度、应变)引起传感元件的光谱特性(如吸收谱、荧光谱、反射谱或透射谱峰谷位置)发生偏移或变化,即光信号的特征波长发生了漂移。
    • 特点: 波长作为本质的绝对量,不受光源强度波动、光纤弯曲损耗等影响,稳定性高,抗干扰能力强,适合准分布式传感。
    • 代表: 光纤布拉格光栅传感器、长周期光纤光栅传感器、法布里-珀罗腔传感器(以波长解调)、荧光式光纤传感器、黑体辐射式光纤传感器等。
  5. 偏振态调制型光纤传感器:

    • 原理: 被测量的变化(如电压、电流、磁场、压力等)影响光波在光纤中传播的偏振态(偏振角、椭圆率等)。
    • 特点: 利用外界因素引起光纤的双折射或旋光效应导致偏振态变化,通过检偏器转换为光强变化。对特定物理量(磁、电)很敏感。
    • 代表: 光纤电流传感器(法拉第效应)、光纤电压传感器(普克尔斯效应/克尔效应)、基于偏振的应力/压力传感器。

此外,根据传感光纤的结构和作用方式,还有两种重要的类别:

  • 分布式光纤传感器:

    • 特点: 利用整段光纤(通常数公里到数十公里)作为连续分布的传感器,能够同时测量光纤沿线上每一点的被测量(温度、应变、振动等)及其空间分布。
    • 原理: 主要基于后向散射原理(瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射)。测量激光脉冲在光纤中传输时产生的散射光(瑞利散射光反映损耗/断点,拉曼散射光反映温度,布里渊散射光反映温度和应变),通过分析散射光的强度、频率和返回时间(OTDR技术),可以定位并解调出光纤沿线各点的被测量值。
    • 优点: 测量距离长,空间分辨率可到厘米级,无需预置传感器点,监测范围广,成本低(单位距离),适用于大型基础设施监测(管道、隧道、桥梁、电缆等)。
  • 准分布式光纤传感器/点阵传感器:

    • 特点: 在光纤线路上设置一系列离散的、空间上分离的传感点(通常是光纤光栅阵列或其他微型传感器)。
    • 原理: 利用复用技术(波分复用 WDM,时分复用 TDM,空分复用 SDM 等)在一条光纤中串联多个传感点,并解调各个点的信号。
    • 代表: 光纤布拉格光栅阵列传感器(是最主要的实现形式)。
    • 优点: 传感点位置精确已知,具有高精度测量能力,复用能力强(单纤可串接数十到上百个点),适用于需要对特定关键位置进行高精度密集测量的场景(如航空航天结构、智能材料、大型设备局部监测)。

总结起来,光纤传感器的主要分类维度是调制方式(强度、相位、频率、波长、偏振态),同时按照空间结构特点区分出分布式和准分布式传感器。其中,波长调制型(尤其是光纤光栅技术)和分布式传感技术在近年发展尤为迅速,应用最为广泛。

光纤传感器类型有哪些种类?

光纤传感器类型有哪些?其实可以按照其测量对象、光波调制方式、传感原理的不同进行分类哦!

2023-08-18 11:26:38

光纤温度传感器原理_光纤温度传感器应用

光纤温度传感器是一种传感装置,利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理,分析光纤传输的光谱了解实时温度,主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等,分为分布式、光纤荧光温度传感器

2020-02-25 10:35:32

光纤传感器主要特点

伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而出现的光纤传感器,其传感灵敏度要比传统传感器高许多倍,而且它可以在高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等很多特殊环境下正常工作,还可以与光纤遥感、遥测技术配合,形成光纤

cs110 2019-07-15 07:12:33

光纤传感器主要应用领域

光纤传感技术的出现,是当今传感器技术领域新的探索和发展,光纤传感技术主要依靠的是光纤传感器光纤传感器是以光信号为变换和传输的载体,主要用于精度的测量。主要利用光导纤维的传光特性,把被测量转换为光

2023-07-09 09:42:18

电容式传感器分为几种类型?其工作原理分别是什么?

电容式传感器按照其工作原理和结构特点,主要可以分为以下几种类型: 平行板电容式传感器 变间隙电容式传感器 变面积电容式传感器 变介电常数电容式传感器 差动电容式传感器 微机械电容式传感器 光纤电容式传感器 二、电容式传感器

2024-07-22 14:49:31

传感器类型有哪几种 传感器主要功能是什么

传感器是一种可以感知、检测或测量某些特定参数或物理量的器件或设备。随着科技的发展和人们对环境、健康和安全等问题的关注,传感器的应用越来越广泛。传感器类型繁多,根据不同的工作原理和应用领域,可以分为

2024-02-02 11:25:05

光纤传感器的作用_光纤传感器的接线方式

光纤传感器就是把发射发出的光线用光导纤维引导到检测点,再把检测到的光信号用光纤引导到接收来实现检测的。按动作方式的不同,光纤传感也可分为对射式、漫反射式等多种类型

2021-03-05 15:33:28

光纤温度传感器概述和类型

光纤温度传感器是一种利用光学原理对温度进行测量的高精度传感器,其工作原理基于光纤的热学特性,主要包括热致折变效应、拉曼散射效应、热致散射效应以及荧光测温原理等。

2024-10-11 10:03:04

光纤温度传感器的原理 光纤温度传感器的应用

具有高精度、快速响应、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于工业、航空航天、医疗等领域。 光纤温度传感器的原理主要包括热致折变效应和拉曼散射效应。 热致折变效应是光纤温度传感器主要的工作原理。它利用光纤材料随温度的变化而引

2024-03-07 15:55:54

光纤传感器的信号处理方法

随着科技的发展,光纤传感器因其抗电磁干扰能力强、灵敏度高、体积小、重量轻等优点,在工业、医疗、环境监测等领域得到了广泛的应用。 光纤传感器的工作原理 光纤传感器的工作原理主要基于光的传输特性。当光在

2025-01-18 10:36:41

光纤光栅传感器的分类_光纤光栅传感器的特点

光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种,该光纤传感器主要是基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。下面我们就光纤光栅传感器的原理及应用等方面来向大家作介绍。

2020-02-23 06:03:00

光纤传感器是光电传感器

、灵敏度高、测量范围广、结构简单等,因此在许多领域得到了广泛的应用。 一、光纤传感器的分类 根据光纤传感器的工作原理和结构,可以分为以下几种类型光纤干涉仪传感器:利用光纤干涉仪的原理,将被测量的物理量转化为光

2024-08-23 10:02:21

光纤温度传感器分类_光纤温度传感器发展前景

本文主要阐述了光纤温度传感器分类及光纤温度传感器的发展前景。

2020-02-25 10:44:14

霍尔开关传感器分为哪些类型

高灵敏度、高可靠性、低功耗等特点。 霍尔开关传感器类型很多,可以根据不同的分类标准进行划分。以下是一些常见的分类方式: 按工作原理分类 : 线性霍尔传感器 :输出电压与磁场强度成线性关系。 开关型霍尔传感器 :在磁场强

2024-09-23 15:57:31

分布式光纤传感器组成及应用领域

OFDR分布式光纤传感技术解调的是光纤中瑞利散射信号,使用单模光纤作为传感器,针对于不同的测试场景会选用不同类型的分布式光纤传感器,各个类型传感器相同点为其核心都为单模光纤

2023-10-07 09:49:29

红外传感器类型及应用

红外传感器是一类常用于检测、测量和感应目标的电子器件,通过接收目标发射的红外辐射来实现各种功能。根据其工作原理和应用领域的不同,红外传感器可以分为几种主要类型。本文将对红外传感器的常见类型进行详细介绍,包括热传感器、红外遥控传感器、红外测距传感器等,并探讨它们在不同领域的应用。

2023-11-21 18:12:11

电缆光纤温度传感器的选型指南

随着工业自动化和智能化的发展,对温度监测的需求日益增长。电缆光纤温度传感器因其独特的优势,成为了许多行业的首选。 1. 了解基本类型 电缆光纤温度传感器主要分为两大类:分布式光纤温度传感器(DTS

2024-11-07 09:05:23

互感式传感器分为哪几种类型?应用最多的是哪种类型?

互感式传感器是一种利用电磁感应原理将被测量转换成电信号的传感器。它们广泛应用于工业自动化、电力系统、汽车电子等领域。 互感式传感器类型 互感式传感器主要分为以下几种类型: 1.1 电流互感 电流

2024-08-19 09:49:02

光学传感器主要类型

光学传感器是一种常用的传感器技术,它利用光学原理来检测和测量光的属性。光学传感器广泛应用于各种领域,包括工业自动化、医疗设备、通信技术等。在光学传感器的世界中,存在着多种类型,每种类型都有其独特的工作原理和应用范围。

2023-07-18 09:41:55

温度传感器类型有哪些

温度测量仪表中离不开的就是温度传感器,温度传感器种类很多,温度传感器类型有哪些呢?我们一起看看看吧! 温度传感器主要分为4种: 热电偶传感器 热敏电阻传感器 电阻温度检测 IC温度传感器 其中

2021-08-20 17:31:03

光纤传感器原理和基本结构

的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测、解调而获得被测参数。         光纤传感器的基本构成: 光纤传感器传感原理可分为两类:        传光型(非功能型)传感器

2021-08-07 20:28:47

压力传感器类型说明

压力传感器分为多种类型,广泛用于各种介质和物体,以获得压力的数值。按其工作原理,可分为多种类型的压力传感器

2022-09-29 10:47:20

光电传感器的原理及标准类型

  光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类

一只耳朵怪 2021-02-20 15:10:01

光纤传感器的原理和基本构成

的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测、解调而获得被测参数。         光纤传感器的基本构成: 光纤传感器传感原理可分为两类:        传光型(非功能型)传感器

2021-07-27 11:36:20

光纤传感器的工作原理、类型及安装要求

光纤传感器是一种利用光纤传输光信号来检测物理量或化学量的传感器。它具有抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、灵敏度高、测量范围广等优点,在工业、医疗、环境监测等领域得到了广泛应用。然而,光纤传感器的安装

2024-08-23 10:06:23

如何对光纤传感器主要组件进行拆装

光纤传感器由放大器单元、光纤单元和配线接插件单元三个组件组成,其安装相对电感式传感器、电容式传感器要复杂一些,下面分别介绍光纤传感器的三个组件的拆装。

2020-03-08 13:00:00

光纤传感器发展历程和种类应用

温度传感器主要用于恶劣环境中的温度测量,例如核、微波、射频和其他恶劣环境。耐腐蚀性、高精度、高可靠性,最高测量温度300°C,测量精度低于±1°C。本质安全,免受电磁干扰和射频干扰。2、光纤压力传感器

小凤凰火 2018-12-26 15:08:25

温度传感器的特性,温度传感器类型有哪些

传感元件。   温度传感元件将温度转换为热量。   与电阻相关的温度变化应该很大。   传感元件必须具有高电阻率。   温度传感器类型   温度传感器主要分为两种类型。   接触式温度传感器装置

vinww特烦恼 2023-09-01 16:33:15

光纤传感器和分布式光纤传感器系统技术是如何工作的?

光纤传感器利用光沿光纤传播的物理特性来检测温度、应变等参数的变化。光纤传感使用光纤作为传感器,沿着光纤创建数千个连续的传感器点。这被称为使用分布式光纤传感器的分布式光纤传感

2022-10-24 09:50:18

最新温度传感器的常见类型有哪些

温度测量仪表中离不开的就是温度传感器,温度传感器种类很多,温度传感器类型有哪些呢?我们一起看看看吧! 温度传感器主要分为4种: 1.热电偶传感器 2.热敏电阻传感器 3.电阻温度检测 4.IC

2021-12-23 18:04:03

加载更多
相关标签