如今,傳感器技術(shù)經(jīng)過十幾年的不斷發(fā)展,已經(jīng)走上正常的軌道,靈敏、精確、小巧、智能已經(jīng)成為了其發(fā)展的特點(diǎn)。而光纖本身就具有很多優(yōu)異的性能,那么光纖傳感器的性能肯定會(huì)比傳統(tǒng)的傳感器性能更為優(yōu)越,光纖傳感器利用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),具有光纖及光學(xué)測(cè)量的特點(diǎn)。
而物聯(lián)網(wǎng)獲得信息的主要手段為傳感器。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,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。
一、光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用有哪些?
未來,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。
據(jù)了解,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。
如今,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)量問題,光纖電流傳感器可以很好的避免一些由于電力過強(qiáng)而引發(fā)的事故。
二、分光纖傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
光纖傳感器的應(yīng)用于對(duì)磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流和應(yīng)變等物理量的丈量。光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣,幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防上所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活,尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用,解決了很多行業(yè)多年來一直存在的技術(shù)困難,具有很大的市場(chǎng)需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:
1、電力系統(tǒng),需要測(cè)定溫度、電流等參數(shù),如對(duì)高壓變壓器和大型電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測(cè)等,由于電類傳感器易受電磁場(chǎng)的干擾,無法在這類場(chǎng)合中使用,只能用光纖傳感器。
2、市建設(shè)中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應(yīng)用。光纖傳感器可預(yù)埋在混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料及各種復(fù)合材料中,用于測(cè)試應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力,從而評(píng)估橋梁短期施工階段和長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)性能。
此外,分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來的一種用于實(shí)時(shí)丈量空間溫度場(chǎng)分布的高新技術(shù),分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普遍光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn),還具有對(duì)光纖沿線各點(diǎn)的溫度的分布傳感能力,利用這種特點(diǎn)我們可以連續(xù)實(shí)時(shí)丈量光纖沿線幾公里內(nèi)各點(diǎn)溫度,定位精度可達(dá)米的量級(jí),丈量精度可達(dá)1度的水平,非常適用大范圍交點(diǎn)測(cè)溫的應(yīng)用場(chǎng)合。
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),比如有: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。
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