光纖傳感器由幾部分組成,包含光源、傳輸纖維、探測(cè)器、信號(hào)處理設(shè)備等構(gòu)成。它的工作原理是把光通過(guò)光纖輸送到調(diào)制器,這樣一來(lái),測(cè)量參數(shù)和調(diào)制區(qū)內(nèi)的光進(jìn)行作用后,從而使光的性質(zhì)發(fā)生巨大的改變,使光源發(fā)出的光變?yōu)楸徽{(diào)制的信號(hào)光,然后,再借助光纖把光傳送到光電探測(cè)器,進(jìn)而把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),最終由信號(hào)處理設(shè)備將北側(cè)物理量進(jìn)行還原。
在實(shí)際生活中,光纖傳感器種類是非常多的,但是,我們將這些傳感器類型歸結(jié)為兩大類型,即傳感型與傳光型。和傳統(tǒng)電傳感器進(jìn)行比較,光纖傳感器具有很多的優(yōu)點(diǎn),例如抗干擾能力較強(qiáng)、絕緣性好、靈敏度偏高,所以,當(dāng)前在各個(gè)領(lǐng)域都有光纖傳感器的身影。
光纖傳感器助力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展市場(chǎng)容量將近萬(wàn)億
自出現(xiàn)光纖傳感器后,它的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用引起了各個(gè)國(guó)家人們的高度關(guān)注。并且對(duì)光纖傳感技術(shù)進(jìn)行了深入的研究?,F(xiàn)如今,通過(guò)光纖傳感器可以對(duì)位移、溫度、速度、角度等物理量進(jìn)行測(cè)量?,F(xiàn)如今,很多西方發(fā)達(dá)國(guó)家將對(duì)光纖傳感器研究的重點(diǎn)放在光纖控制系統(tǒng)、核輻射監(jiān)控、民用計(jì)劃等多個(gè)方面,同時(shí)已經(jīng)取得了可喜的成績(jī)。
我國(guó)對(duì)光纖傳感器的研究起步較晚,有很多研究所、企業(yè)等對(duì)光纖傳感器的深入研究促進(jìn)了光纖傳感技術(shù)的發(fā)展。在2010年,張旭平的關(guān)于“布里淵效應(yīng)連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)”通過(guò)了專家的鑒定。專家組都認(rèn)為此技術(shù)有很強(qiáng)的創(chuàng)新性,技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平,因此,有廣闊的發(fā)展前景。此技術(shù)的發(fā)展主要是應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),從而加速了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)極其重要的一組成部分。因此,傳感器性能好壞決定了物聯(lián)網(wǎng)的性能好壞??梢哉f(shuō),物聯(lián)網(wǎng)獲得信息的主要手段為傳感器。這樣一來(lái),傳感器所采集信息的可靠性與準(zhǔn)確性都會(huì)對(duì)控制節(jié)點(diǎn)處理和傳輸信息產(chǎn)生一定影響。由此看來(lái),傳感器的可靠性、抗干擾性等都會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用性能發(fā)揮舉足輕重的作用。
光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
通過(guò)上述分析得知,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須要借助大量傳感器獲得各種環(huán)境參數(shù),從而為物聯(lián)網(wǎng)更可靠的數(shù)據(jù)信息,再經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的處理,得到人們需要的結(jié)果。以下是對(duì)光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的探討。
目前應(yīng)用最廣的光纖傳感器有四種,分別是光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。其中,光纖陀螺有干涉型、諧振型和布里淵型三種類型,干涉型光纖陀螺是技術(shù)上很成熟的第一代商品化階段,諧振光纖陀螺是處于實(shí)驗(yàn)室研究階段的第二代,布里淵型光纖陀螺是在理論研究階段的第三代光纖陀螺傳感器;光纖水聽器是在光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的一種水下聲音信號(hào)傳感器,這種傳感器通過(guò)高度靈敏的光纖相干檢測(cè),把水中的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),再通過(guò)光纖傳到信號(hào)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào),這種傳感器按原理可以分為干涉型、強(qiáng)度型、光柵型等類型;在光纖光柵傳感器的產(chǎn)品中包括應(yīng)變傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器,其中光纖bragg光柵傳感器是這幾年的研究熱點(diǎn),它們大部分屬于光強(qiáng)型和干涉型,并且各有利弊。自今年來(lái)電力的發(fā)展是突飛猛進(jìn)的,這種情況下,面對(duì)著強(qiáng)大電流的測(cè)量問(wèn)題,光纖電流傳感器可以很好的避免一些由于電力過(guò)強(qiáng)而引發(fā)的事故。
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