光釬傳感器產(chǎn)品分類(lèi)和用途介紹

光纖在傳感器領(lǐng)域得到快速的發(fā)展和廣泛的應用。光纖傳感器的工作原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調制器，使待測參數與進(jìn)入調制區的光相互作用后，導致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長(cháng)、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化，稱(chēng)為被調制的信號光，在經(jīng)過(guò)光纖送入光探測器，經(jīng)解調后，獲得被測參數。目前中國市場(chǎng)上，布拉格光纖光柵和基于光時(shí)域反射的分布式傳感器是應用的光纖傳感技術(shù)。

目前市場(chǎng)上光纖傳感器產(chǎn)品主要有光纖陀螺儀、光纖水聽(tīng)器、光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。下面介紹一下他們各自的原理以及發(fā)展概況：

1、光纖陀螺儀

光纖陀螺儀按測量原理可分分干涉型、諧振型和布里淵型，干涉型屬于*代光纖陀螺儀，目前該產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，正處于批量化生產(chǎn)和商品化階段;第二代產(chǎn)品是諧振型光纖陀螺儀，處于實(shí)驗室研究向實(shí)用化推進(jìn)的發(fā)展階段;布里淵型是第三代，尚處于理論研究階段。光纖陀螺儀結構根據所采用的光學(xué)元件有三種實(shí)現方法：小型分立元件系統、全光纖系統和集成光學(xué)元件系統。目前分立光學(xué)元件方案已經(jīng)基本消失，全光纖系統用在開(kāi)環(huán)低精度、低成本的光纖陀螺儀中，集成光學(xué)器件陀螺儀以工藝簡(jiǎn)單，總體重復性好、低成本成為中光纖陀螺儀的主要方案。

2、光纖水聽(tīng)器

光纖水聽(tīng)器是一種建立在光纖、光電子技術(shù)基礎上的水下聲信號傳感器，它通過(guò)高靈敏度的光纖相干檢測，將水聲信號轉換為光信號，并通過(guò)光纖傳至信號處理系統轉換為相對應的聲信號信息。與傳統水聽(tīng)器的相比較，光纖水聽(tīng)器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于軍事和石油勘探、環(huán)境檢測等領(lǐng)域，具有很大的市場(chǎng)前途。

光纖水聽(tīng)器按原理可分為干涉型，強度型，光柵型等。干涉型光纖水聽(tīng)器關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成熟;光纖光柵水聽(tīng)器則是當前光纖傳感器研究的熱點(diǎn)方向。涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括光源、光纖器件、探頭技術(shù)、抗偏振衰落技術(shù)、抗相位衰落技術(shù)、信號處理技術(shù)、多路復用技術(shù)以及工程技術(shù)等。

3、光纖光柵傳感器

光纖光柵傳感器尤其是光纖Bragg光柵傳感器是zui近幾年外傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統光纖傳感器絕大部分屬于光強型和干涉型，光強型傳感器存在光源不穩定，光纖損耗和探測器老化等問(wèn)題，干涉型傳感器由于要求兩路干涉光的光強相等需要固定參考點(diǎn)應用不便。

以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器傳感信號為波長(cháng)調制以及復用能力強，避免了上述傳統光纖傳感器存在的問(wèn)題。在建筑健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動(dòng)阻尼檢測等應用，光纖光柵傳感器是的靈敏元件。光纖光柵傳感器在地球動(dòng)力學(xué)、航天器、船舶航運、民用工程結構、電力工業(yè)、醫藥和化學(xué)傳感中有廣泛的應用。

4、光纖電流傳感器

電力工業(yè)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)電力傳輸系統容量不斷增加，運行電壓等級越來(lái)越高，不得不面臨電流的測量問(wèn)題。在高電壓、大電流和強功率的電力系統中，以電磁感應為基礎的傳統電流傳感器(簡(jiǎn)稱(chēng)CT)暴露出一系列嚴重缺點(diǎn)：爆炸引起災難性事故;大故障電流引起鐵芯磁飽和;鐵芯共振效應;滯后效應;精度不高;易受干擾;體積大、重量大、價(jià)格昂貴等，已經(jīng)難以滿(mǎn)足新一代數字電力網(wǎng)的發(fā)展需要。光纖電流傳感器成為解決上述難題的辦法。