與傳統(tǒng)的傳感器不同,光纖優(yōu)良的物理、化學(xué)、機(jī)械以及傳輸性能,使光纖傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度很高、測量帶寬很寬、檢測電子設(shè)備與傳感器可以間隔很遠(yuǎn)等優(yōu)點,并可以構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)。先進(jìn)的光纖傳感器的靈敏度比傳統(tǒng)的傳感器高幾個數(shù)量級,可以測量的物理量已達(dá)70多種。總結(jié)起來它具有一下幾個優(yōu)點:1、精度高,響應(yīng)速度快,線性特征范圍寬,使用的重復(fù)性好,檢測信號的信噪比高,由于現(xiàn)在光纖的量產(chǎn)化,價格低廉,可以使用范圍較廣。2、光纖是由電介質(zhì)材料石英制成,傳輸?shù)氖枪庑盘?,因此安全性、可靠性好,抗電磁干擾能力強(qiáng),能適應(yīng)在電力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的環(huán)境條件下工作。3、抗腐蝕,抗污染能力強(qiáng),可用于溫差較大的地方,時間時間老化特性優(yōu)良,工作壽命長。4、體積小,重量輕,容易安裝,對被測對象環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。5、光纖是無源器件,自身單獨性好,不會破壞被測量的狀態(tài)。6、測量對象較廣。目前已有性能不同的多種測量溫度、壓力、位移、速度、液面、核輻射等各種物理量、化學(xué)量、生物量等的光纖傳感器。7、便于多點復(fù)用、傳輸損耗小,適合于組成測量網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)多點實時智能化的遙測。取代傳統(tǒng)的采用電子式或振弦式的方式,每監(jiān)測單個物理量就需要1套子系統(tǒng),整個工作界面清晰,運維簡單;云南LVDT傳感器經(jīng)驗豐富
光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn),是當(dāng)今傳感器技術(shù)領(lǐng)域新的探索和發(fā)展,光纖傳感技術(shù)主要依靠的是光纖傳感器,光纖傳感器是以光信號為變換和傳輸?shù)妮d體,主要用于精度的測量。主要利用光導(dǎo)纖維的傳光特性,把被測量轉(zhuǎn)換為光特性(強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、頻率、波長)改變的傳感器。它是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化,稱為被調(diào)制的信號光,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù)山東分布式光纖應(yīng)變傳感器共同合作光纖光柵傳感器及產(chǎn)品(FBG):用于橋梁、隧道、輸油管道、邊坡、古建筑等結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測;
光纖光柵傳感器的優(yōu)點:高靈敏度:光纖光柵傳感器的靈敏度非常高,通??蛇_(dá)0.1nm/με級別,比傳統(tǒng)的金屬應(yīng)變計高出很多。高抗干擾性:由于光纖光柵傳感器采用光纖傳輸信號,因此具有很好的抗電磁干擾性能,同時還能在強(qiáng)電磁場或者惡劣環(huán)境下工作。高安全性:光纖光柵傳感器不會產(chǎn)生電火花或者熱效應(yīng),因此非常適合在易燃易爆等危險環(huán)境中使用。長距離傳輸:光纖光柵傳感器可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號傳輸,因此在石油、天然氣等長距離管道監(jiān)測中具有很大優(yōu)勢。
與傳統(tǒng)的光纖光柵相比,由此產(chǎn)生的拉絲塔光柵提供了許多非常重要的優(yōu)勢,比較明顯的是:與傳統(tǒng)光柵相比,機(jī)械強(qiáng)度極高,是傳統(tǒng)光柵的5倍以上。拉拔塔光柵技術(shù)允許用大量傳感器元件制作無拼接光柵鏈。ORMOCER涂層材料允許它們在-180°C至+200°C之間的范圍較廣溫度范圍內(nèi)使用。這種涂層與玻璃纖維具有優(yōu)異的附著力,這意味著它們可以直接應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中,而不需要去除涂層。涂層沿完全纖維長度均勻,即使在光纖光柵位置也是如此。由于它們是采用自動化生產(chǎn)工藝制造的,因此獲得了很高的重復(fù)性和質(zhì)量。這種同時拉伸光纖和寫入光柵的過程產(chǎn)生了強(qiáng)度較高的光柵鏈。在光柵銘文后直接涂上纖維涂層。因此,通常使用的標(biāo)準(zhǔn)FBG剝離和重編碼過程是不必要的,在DTG制造過程中保持原始纖維的完整性。光纖傳感器具有較小的體積和重量,可以方便地集成到各種系統(tǒng)中。
電力工業(yè)的迅猛發(fā)展帶動電力傳輸系統(tǒng)容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,電流也越來越大,這樣測量起來就非常困難,這就顯現(xiàn)出光纖電流傳感器的優(yōu)點了。在電力系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的用來測量電流的傳感器是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ),這就存在以下缺點:它容易引起災(zāi)難性事故;大故障電流會造成鐵芯磁飽和;鐵芯發(fā)生共振效應(yīng);頻率響應(yīng)慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、價格昂貴等等,已經(jīng)很難滿足新一代數(shù)字電力網(wǎng)的發(fā)展需要。這個時候光纖電流傳感器應(yīng)運而生。光纖傳感器的原理是基于光纖中光的傳輸特性,當(dāng)光通過光纖時,會受到外界參數(shù)的影響而產(chǎn)生變化。重慶機(jī)器視覺動態(tài)位移傳感器技術(shù)指導(dǎo)
光纖傳感器還可以用于檢測化學(xué)物質(zhì)和生物分子,如氣體、液體中的污染物和病毒等。云南LVDT傳感器經(jīng)驗豐富
技術(shù)優(yōu)勢:①由于其能以非接觸方式進(jìn)行檢測,所以不會磨損和損傷檢測對象物。②由于采用無接點輸出方式,因此壽命延長(磁力式除外)采用半導(dǎo)體輸出,對接點的壽命無影響。③與光檢測方式不同,適合在水和油等環(huán)境下使用檢測時幾乎不受檢測對象的污漬、油和水等的影響。此外,還包括特氟龍外殼型及耐藥品良好的產(chǎn)品。④與接觸式開關(guān)相比,可實現(xiàn)高速響應(yīng)。⑤能對應(yīng)的溫度范圍。⑥不受檢測物體顏色的影響:對檢測對象的物理性質(zhì)變化進(jìn)行檢測,所以幾乎不受表面顏色等的影響。⑦與接觸式不同,會受周圍溫度、周圍物體、同類傳感器的影響,包括感應(yīng)型、靜電容量型在內(nèi),傳感器之間相互影響。因此,對于傳感器的設(shè)置,需要考慮相互干擾。此外,在感應(yīng)型中,需要考慮周圍金屬的影響,而在靜電容量型中則需考慮周圍物體的影響。當(dāng)金屬檢測體接近傳感器的感應(yīng)區(qū)域,開關(guān)能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令,準(zhǔn)確反應(yīng)出運動機(jī)構(gòu)的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力,都是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。云南LVDT傳感器經(jīng)驗豐富