光纤传感器工作原理

  • 时间:2024-03-05 09:06:12
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KJT-M3系列光纤传感器

  光纤传感器是一种利用光学原理来感知和测量环境参数的传感器。它的工作原理基于光纤在外界环境影响下的光学特性变化。典型的光纤传感器包括光纤传感元件和光学测量系统两个部分。


  光纤传感元件:光纤传感元件通常由一根光纤和一种敏感部件构成。敏感部件可以是光纤中的某种涂层、光纤中的微结构或光纤与外界介质的交界面等。当环境参数发生变化时,会影响到敏感部件,导致光纤的光学特性发生变化。


  光学测量系统:光学测量系统用于监测和分析光纤传感元件中光信号的变化。它通常包括光源、光学调制器、光学检测器和信号处理系统。光源向光纤传输光信号,光学调制器对光信号进行调制或调节,光学检测器检测经过传感元件的光信号,并将其转换成电信号,信号处理系统对电信号进行处理和分析,从而得到环境参数的测量结果。


  光纤传感器的工作原理可以通过不同的敏感部件和测量技术来实现各种不同类型的传感器,例如:


  光纤光栅传感器(FBG):利用光纤光栅中的光栅结构,当外界环境参数变化时,光纤中的光栅周期或折射率发生变化,导致光信号的波长或强度发生变化,从而实现环境参数的测量。


  表面等离子体共振传感器(SPR):利用光纤与外界介质的交界面上的表面等离子体共振效应,当介质的折射率发生变化时,会影响到共振效应,从而实现对介质折射率变化的测量。


  光纤布拉格光栅传感器(FBAR):利用光纤布拉格光栅中的布拉格反射效应,当外界环境参数变化时,布拉格光栅中的光栅周期发生变化,导致光信号的波长发生变化,从而实现环境参数的测量。


  综上所述,光纤传感器利用光学原理和光纤的特性,实现了对环境参数的高灵敏度、高精度、非接触式的测量,适用于各种工业、环境和生物医学领域的应用。


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