หลักการทำงานของเซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติก

• เวลา:2024-03-05 09:06:12
• คลิก:0

　　ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้หลักการออปติคอลในการรับรู้และวัดพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อม。หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงลักษณะแสงของเส้นใยภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอก。เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนคือองค์ประกอบการตรวจจับใยแก้วนำแสงและระบบการวัดแสง。

　　光纤传感元件:องค์ประกอบการตรวจจับใยแก้วนำแสงมักประกอบด้วยเส้นใยและส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน。ส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนอาจเป็นสารเคลือบบางชนิดในเส้นใย、โครงสร้างขนาดเล็กในเส้นใยหรืออินเทอร์เฟซข้ามระหว่างเส้นใยและสื่อภายนอก ฯลฯ。当环境พารามิเตอร์发生变化时,会影响到敏感部件,ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแสงของเส้นใย。

　　光学测量系统:ระบบการวัดแสงใช้เพื่อตรวจสอบและวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณแสงในองค์ประกอบการตรวจจับใยแก้วนำแสง。它通常包括光源、光学调制器、เครื่องตรวจจับแสงและระบบประมวลผลสัญญาณ。光源向光纤传输光信หมายเลข,โมดูเลเตอร์ออปติคัลจะปรับหรือปรับสัญญาณแสง,เครื่องตรวจจับแสงตรวจจับสัญญาณแสงผ่านองค์ประกอบการตรวจจับ,并将其转换成电信หมายเลข,ระบบประมวลผลสัญญาณประมวลผลและวิเคราะห์สัญญาณไฟฟ้า,เพื่อให้ได้ผลการวัดของพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม。

　　หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงสามารถรับรู้เซ็นเซอร์ประเภทต่างๆผ่านส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนและเทคโนโลยีการวัดที่แตกต่างกัน,ตัวอย่างเช่น:

　　光纤光栅เซ็นเซอร์(FBG):การใช้โครงสร้างตะแกรงในตะแกรงไฟเบอร์ออปติก,当外界环境พารามิเตอร์变化时,การเปลี่ยนรอบตะแกรงหรือดัชนีหักเหของเส้นใย,ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นหรือความเข้มของสัญญาณแสง,从而实现环境พารามิเตอร์ของ测量。

　　表面等离子体共振เซ็นเซอร์(SPR):ใช้เอฟเฟกต์ plasma resonance บนพื้นผิวบนอินเทอร์เฟซข้ามของเส้นใยและสื่อภายนอก,当介质ของ折射率发生变化时,会影响到共振效应,เพื่อให้สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของดัชนีหักเหของสื่อได้。

　　光纤布拉格光栅เซ็นเซอร์(FBAR):ใช้ผลกระทบสะท้อนปรากในตะแกรงใยแก้วนำแสงปราก,当外界环境พารามิเตอร์变化时,เปลี่ยนรอบตะแกรงในตะแกรงปราก,导致光信หมายเลขของ波长发生变化,从而实现环境พารามิเตอร์ของ测量。

　　กล่าวโดยสรุป,เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงใช้หลักการทางแสงและลักษณะของเส้นใย,มีความไวสูงต่อพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม、ความแม่นยำสูง、非接触式ของ测量,适用于各种工业、环境和生物医学领域ของ应用。