光纤传感器的使用举例

图示为双光纤参阅基准通道法半导体吸收式光纤温度传感器的结构(jiégòu)框图。

光源为GaAlAs发光二极管，测温介质为丈量光纤上的半导体资料CdTe。参阅光纤上面没有灵敏资料。选用除法器消除外界搅扰(gānrǎo)，进步丈量精度。测温规模在40 ℃～120 ℃之间，精度为±1 ℃。

光纤测温技能是一种新技能，光纤温度传感器是工业中使用最多的光纤传感器之一。按调制原理分为(fēn wéi)相干型和非相干型两类。在相干型中有偏振干与、相位干与以及散布式温度传感器等；在非相干型中有辐射温度计、半导体吸收式温度计、荧光温度计等。

发送(fā sònɡ)光纤束和接纳光纤束在聚集处端面的散布有多种，如随机散布、对半散布、同轴散布(分为接纳光纤在外层和接纳光纤在内层两类)，如图所示。

1.半导体吸收式温度传感器半导体资料(cáiliào)的光吸收和温度的联系曲线如

图所示。半导体资料(cáiliào)的吸收边波长lg(T)随温度添加而向较长波长方向位移。

若能恰当挑选发光二极管，使其光谱(guāngpǔ)规模正好落在吸收边的区域，即可做成透射式光纤温度传感器。透过半导体的光强随温度上升而削减。

液流管的大数值孔径的多模光纤作为传感元件。光纤遭到液体涡流的效果而振荡(zhèndòng)，这种振荡 (zhèndòng)与液体的流速有关。

1 光纤温度传感器 2 光纤位移传感器 3 光纤流量(liúliàng)、流速传感器 4 光纤磁传感器 5 医用光纤传感器 6 散布式光纤传感器

7 工业用内窥镜 8 光纤加速度传感器 9 光纤光栅传感器 10 光纤层析成像剖析(fēnxī)技能及应

反射光强与位移的关系如图所示。能够精确的看出，随机散布(fēnbù)时传感器的灵敏度和线性都较好。

光纤位移传感器一般用来丈量小位移。最小能检测零点几mm的位移量。这种传感器已在镀层 (dù cénɡ)不平度、零件椭圆度、锥度、偏斜度等丈量中得到使用，它还可用来丈量弱小振荡，并且对错触摸丈量。

试计算在1 m的光纤上，温度(wēndù)每改动1 ℃ 时，将有几根条纹移动。

依据流体力学原理，因为光纤不是流线体，在必定条件下，在其下流会发生涡流。这种涡流是在光纤下流两边发生的有规则的漩涡，称为卡门“涡街”，因为漩涡列之间的相互效果，涡列一般不稳定，可是(dànshì)试验证明，当满意h/l＝0.281时，入涡射列光是安稳的。

物光和参阅光干与，在全息干板上构成干与条纹。四面体棱镜移动时，因为光程差改动而使干与条纹移动，从干与条纹的移动量能够(kěyǐ)确认位移的巨细。两个光探测器用来确认移动方向。

1.反射强度调制型位移传感器经过改动反射面与光纤端面之间的间隔来调制反射

光的强度。Y形光纤束由几百根至几千根直径为几十mm 的阶跃型多模光纤集束而成。它被分红纤维数目大致相等(xiāngděng)，长度相同的两束。

型位移传感器比较，丈量规模大，丈量精度高。丈量位移的迈克尔逊干与仪如图所示。

假定传感器作业在AB段，偏置(piān zhì)作业点在M，被测物体的反射面与光纤端面之间的初始间隔是M点所对应的间隔XM。由曲线可知，随位移添加光强添加，反之则光强削减，故由此可确认位移方向。