光纖傳感器分類及工作原理

1. 光纖傳感器分類

    光纖傳感器分為物性型 (或稱功能型)和結(jié)構(gòu)型 (或稱非功能型)兩類。

    纖傳感器不僅具有傳輸信號(hào)安全、不受電磁場(chǎng)干擾、可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，而且還具有高靈敏度、高精度、高速度、高密度、適應(yīng)各種惡劣環(huán)境下使用以及非破壞性和使用簡(jiǎn)便等等一些優(yōu)點(diǎn)。所以在電量 (電流、電壓、磁場(chǎng))的測(cè)量，和在非電物理量 (位移、溫度、壓力、速度、加速度、液位、流量等)的測(cè)量方面，都取得了驚人的進(jìn)展。

2. 物性型光纖傳感器和結(jié)構(gòu)型光纖傳感器的工作原理

    前者是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí)，其傳光特性，如相位與光強(qiáng)，會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。因此，如果能測(cè)出通過光纖的光相位、光強(qiáng)變化，就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。

    后者是由光檢測(cè)元件與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì)，所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。

3.光纖傳感器應(yīng)用

光纖流速傳感器

光纖流速傳感器是由多模光纖、光源、銅管、光電二極管及測(cè)量電路組成的。多模光纖插入順流而置的銅管中，由于流體流動(dòng)而使光纖發(fā)生機(jī)械變形，從而使光纖中傳播的各模式光的相位發(fā)生變化，光纖的發(fā)射光強(qiáng)出現(xiàn)強(qiáng)弱變化。其振主幅的變化與流速成正比。