P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)原理(li)P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)基(ji)本(ben)工(gong)作(zuo)原理(li)是將來(lái)(lai)自光(guang)源(yuan)的光(guang)經(jīng)過光(guang)纖(xian)送入調(diào)(tiao)制器(qi),使(shi)待(dai)測(cè)(ce)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)(tiao)制區(qū)的光(guang)相(xiang)互作(zuo)用後(hou),導(dǎo)(dao)致光(guang)的光(guang)學(xué)(xue)性質(zhì)(如(ru)光(guang)的強(qiáng)(qiang)度(du)、波(bo)長(zhǎng)、頻率(lv)、相(xiang)位、偏振態(tài)等)發(fā)(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),稱(cheng)為(wei)被調(diào)(tiao)制的(de)信(xin)號(hào)(hao)光(guang),再過利用被測(cè)(ce)量對(duì)光(guang)的傳(chuan)輸特性施加的(de)影響,完(wan)成測(cè)量(liang)
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)測(cè)(ce)量原(yuan)理(li)有兩(liang)種(zhong)。
(1)物性型光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)原(yuan)理(li),物性型光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)是(shi)利(li)用光(guang)纖(xian)對(duì)環(huán)(huan)境(jing)變(bian)化(hua)的(de)敏(min)感性,將輸入物理(li)量變(bian)換(huan)為(wei)調(diào)(tiao)制的(de)光(guang)信(xin)號(hào)(hao)。其(qi)工(gong)作(zuo)原理(li)基(ji)於光(guang)纖(xian)的光(guang)調(diào)(tiao)制效(xiao)應(yīng)(ying),即(ji)光(guang)纖(xian)在(zai)外(wai)界環(huán)(huan)境(jing)因素(su),如(ru)溫(wen)度(du)、壓力、電(dian)場(chǎng)(chang)、磁(ci)場(chǎng)(chang)等等改變(bian)時(shí)(shi),其(qi)傳(chuan)光(guang)特性,如(ru)相(xiang)位與光(guang)強(qiáng),會(huì)發(fā)(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)現(xiàn)(xian)象。
因此(ci),如(ru)果(guo)能(neng)測(cè)(ce)出(chu)通(tong)過光(guang)纖(xian)的光(guang)相(xiang)位、光(guang)強(qiáng)變(bian)化(hua),就(jiu)可(ke)以知道被測(cè)(ce)物理(li)量的變(bian)化(hua)。這類(lei)傳(chuan)感器(qi)又被稱(cheng)為(wei)敏(min)感元(yuan)件(jian)型或(huo)功(gong)能(neng)型光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)。激光(guang)器的(de)點(diǎn)光(guang)源(yuan)光(guang)束擴(kuò)散(san)為(wei)平(ping)行波,經(jīng)分(fen)光(guang)器分(fen)為(wei)兩(liang)路(lu),壹(yi)為(wei)基(ji)準(zhǔn)(zhun)光(guang)路(lu),另(ling)壹(yi)為(wei)測(cè)(ce)量(liang)光(guang)路(lu)。外(wai)界參數(shù)(溫度(du)、壓力、振(zhen)動(dòng)等)引(yin)起光(guang)纖(xian)長(zhǎng)度(du)的變(bian)化(hua)和相(xiang)位的(de)光(guang)相(xiang)位變(bian)化(hua),從而(er)產(chǎn)(chan)生不同數(shù)量的(de)幹(gan)涉條紋,對(duì)它的模(mo)向(xiang)移(yi)動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),就(jiu)可(ke)測(cè)量(liang)溫(wen)度(du)或(huo)壓等。
(2)結(jié)構(gòu)(gou)型(xing)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)原(yuan)理(li),結(jié)構(gòu)(gou)型(xing)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)是(shi)由(you)光(guang)檢測(cè)(ce)元(yuan)件(jian)(敏(min)感元(yuan)件(jian))與光(guang)纖(xian)傳(chuan)輸回(hui)路(lu)及(ji)測(cè)(ce)量(liang)電(dian)路(lu)所(suo)組(zu)成的測(cè)(ce)量(liang)系(xi)統(tǒng)(tong)。其(qi)中光(guang)纖(xian)僅(jin)作(zuo)為(wei)光(guang)的傳(chuan)播(bo)媒(mei)質(zhì),所以又稱(cheng)為(wei)傳(chuan)光(guang)型或(huo)非功(gong)能(neng)型光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)。
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)特(te)點(diǎn)壹(yi)。靈敏(min)度較高(gao);
二(er)。幾(ji)何(he)形(xing)狀具(ju)有多方(fang)面(mian)的適應(yīng)(ying)性,可以(yi)制成任意(yi)形(xing)狀的(de)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi);
三(san)。可(ke)以制造(zao)傳(chuan)感各種(zhong)不同物(wu)理(li)信(xin)息(xi)(聲、磁(ci)、溫(wen)度(du)、旋轉(zhuǎn)(zhuan)等)的器(qi)件(jian);
四???ke)以(yi)用於高(gao)壓、電(dian)氣噪(zao)聲、高(gao)溫、腐蝕(shi)、或其(qi)它(ta)的(de)惡劣環(huán)(huan)境(jing);
五(wu)。而(er)且具(ju)有與光(guang)纖(xian)遙測(cè)(ce)技(ji)術(shù)(shu)的(de)內(nèi)(nei)在(zai)相(xiang)容(rong)性。
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)優(yōu)點(diǎn)是(shi)與傳(chuan)統(tǒng)(tong)的(de)各類(lei)傳(chuan)感器(qi)相(xiang)比,P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)用光(guang)作(zuo)為(wei)敏(min)感信(xin)息(xi)的(de)載(zai)體,用光(guang)纖(xian)作(zuo)為(wei)傳(chuan)遞(di)敏(min)感信(xin)息(xi)的(de)媒(mei)質(zhì),具有光(guang)纖(xian)及光(guang)學(xué)(xue)測(cè)(ce)量(liang)的(de)特(te)點(diǎn),有壹(yi)系(xi)列(lie)*的優(yōu)點(diǎn)。電(dian)絕(jue)緣(yuan)性能好(hao),抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)力強(qiáng),非侵(qin)入性,高(gao)靈敏(min)度,容(rong)易(yi)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)(ce)信(xin)號(hào)(hao)的(de)遠(yuǎn)(yuan)距離監(jiān)控,耐腐蝕(shi),防爆(bao),光(guang)路(lu)有可(ke)撓曲(qu)性,便於與計(jì)算(suan)機(jī)(ji)聯(lián)接(jie)。
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)朝著(zhe)靈敏(min)、、適應(yīng)(ying)性強(qiáng)、小(xiao)巧(qiao)和智能(neng)化(hua)的(de)方(fang)向(xiang)發(fā)(fa)展(zhan),它(ta)能(neng)夠在(zai)人(ren)達(dá)(da)不到的地(di)方(fang)(如(ru)高(gao)溫區(qū)或者(zhe)對(duì)人(ren)有害(hai)的地(di)區(qū),如(ru)核(he)輻(fu)射區(qū)),起到人(ren)的(de)耳(er)目(mu)作(zuo)用,而(er)且還能超(chao)越(yue)人(ren)的(de)生(sheng)理(li)界限,接(jie)收(shou)人(ren)的(de)感官(guan)所感受(shou)不到的外(wai)界信(xin)息(xi)
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)可(ke)以(yi)黏貼(tie)在(zai)結(jié)構(gòu)(gou)物(wu)表(biao)面用於測(cè)量(liang),同時(shí)(shi)也(ye)可(ke)以(yi)通過預(yù)埋實(shí)現(xiàn)(xian)結(jié)構(gòu)(gou)物(wu)內(nèi)部物理(li)量的測(cè)(ce)量(liang)。利(li)用預(yù)(yu)先埋入的光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi),可(ke)以(yi)對(duì)混凝(ning)土結(jié)構(gòu)(gou)內(nèi)(nei)部損傷過程(cheng)中內(nèi)(nei)部(bu)應(yīng)(ying)變(bian)的(de)測(cè)(ce)量(liang),再根(gen)據(jù)荷載-應(yīng)(ying)變(bian)關(guān)(guan)系(xi)曲(qu)線斜(xie)率(lv),可確定結(jié)構(gòu)(gou)內(nèi)(nei)部損傷的形(xing)成和擴(kuò)展(zhan)方(fang)式。通(tong)過混凝(ning)土實(shí)(shi)驗(yàn)(yan)表(biao)明,光(guang)纖(xian)測(cè)試的載(zai)荷-應(yīng)(ying)變(bian)曲(qu)線比(bi)應(yīng)(ying)變(bian)片測(cè)試的線(xian)性度高(gao)。
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)輕巧性、耐用性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,使(shi)其(qi)能(neng)夠方便的應(yīng)(ying)用於建(jian)築鋼(gang)結(jié)構(gòu)(gou)和混凝(ning)土等各種(zhong)建(jian)築材料的內(nèi)(nei)部(bu)應(yīng)(ying)力、應(yīng)(ying)變(bian)檢測(cè)(ce)。實(shí)(shi)現(xiàn)的(de)建(jian)築結(jié)構(gòu)(gou)的(de)健康(kang)檢測(cè)(ce)。
P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)另(ling)外(wai)壹(yi)個(gè)(ge)大類(lei)是(shi)利用光(guang)纖(xian)的傳(chuan)感器(qi)。其(qi)結(jié)構(gòu)(gou)大(da)致如(ru)下:傳(chuan)感器(qi)位(wei)於光(guang)纖(xian)端部,光(guang)纖(xian)只是(shi)光(guang)的傳(chuan)輸線,將被測(cè)(ce)量的(de)物理(li)量變(bian)換(huan)成為(wei)光(guang)的振(zhen)幅(fu),相(xiang)位或(huo)者(zhe)振幅(fu)的變(bian)化(hua)。在(zai)這種(zhong)傳(chuan)感器(qi)系(xi)統(tǒng)(tong)中,傳(chuan)統(tǒng)(tong)的(de)傳(chuan)感器(qi)和光(guang)纖(xian)相(xiang)結(jié)合(he)。光(guang)纖(xian)的導(dǎo)(dao)入使(shi)得(de)實(shí)現(xiàn)(xian)探針(zhen)化(hua)的(de)遙(yao)測(cè)提(ti)供了(le)可能(neng)性。這種(zhong)光(guang)纖(xian)傳(chuan)輸?shù)膫?chuan)感器(qi)適用範(fàn)圍(wei)廣,使(shi)用簡(jiǎn)(jian)便,但(dan)是(shi)精度比*類(lei)傳(chuan)感器(qi)稍(shao)低(di)。P+F光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)原理(li)