光纤传感器课件

光纤传感器课件Tag内容描述：<p>1、2.9 光纤(光导纤维)传感器 光的全反射实验 Date1 各种装饰性光导纤维 Date2 发光 二极管产 生多种颜 色的光线 ，通过光 导纤维传 导到东方 明珠球体 的表面。 在计算机 控制下， 可产生动 态图案。 上海东方明珠 Date3 光纤传感器外形 Date4 光的反射、折射 当一束光线以一定的入射角1从介质 1射到介质2的分界面上时，一部分能量反 射回原介质；另一部分能量则透过分界面 ，在另一介质内继续传播。 Date5 光的 全反射 当减小入射角时，进入介质2的折射光与分界面的 夹角将相应减小，将导致折射波只能在介质分界面上传 播。对这个极限值时。</p><p>2、光纤传感器 光调调制与解调调技术术 1.2 光纤传感器 光纤传纤传 感器基础础 1 2 光纤传纤传 感器实实例 3 4.4 2 光纤传感器 光纤有很多的优点，用它制成的光纤传感器（FOS ）与常规传感器相比也有很多特点：抗电磁干扰能 力强、高灵敏度 、耐腐蚀、可挠曲、体积小、结构 简单、以及与光纤传输线路相容等。 光纤传感器可应用于位移、振动、转动、压力、 弯曲、应变、速度、加速度、电流、磁场、电压、 湿度、温度、声场、流量、浓度、pH值等70多个物 理量的测量，且具有十分广泛的应用潜力和发展前 景。 第一节 光纤传感器基础 3 光纤传感。</p><p>3、第8章 光纤式传感器 光(导)纤(维)是20世纪70年代的重要发明之一， 它与激光器、半导体探测器一起构成了新的光学技 术，创造了光电子学的新天地。 光纤的出现产生了光纤通信技术，特别是光纤在 有线通信方面的优势越来越突出，它为人类21世纪的 通信基础一信息高速公路奠定了基础，为多媒体 通信提供了实现的必需条件。 由于光纤具有许多新的特性，所以不仅在通信方 面，在传感器等方面也获得了应用。 第8章 光纤式传感器 人们发现当光纤受到外界环境因素的影响，如温 度、压力、电场、磁场等条件变化时，光纤的传输特性 将随之改变，且二。</p><p>4、光纤传感器FOS(Fiber Optical Sensor)是20世纪70年代 发展起来的一种基于光导纤维的新型传感器。它是光纤 和光通信技术迅速发展的产物，它与以电为基础的传感 器有本质区别。光纤传感器用光作为敏感信息的载体， 用光纤作为传递敏感信息的媒质。因此，它同时具有光 纤及光学测量的特点。 电绝缘； 抗电磁干扰 高电压大电流,强磁场噪声,强辐射； 非侵入性； 高灵敏度; 容易实现对被测信号的远距离监控。 测量物理量：位移、速度、加速度、液位、应变、压力 、流量、振动、温度、电流、电压、磁场等 第六节光纤传感器 1 各种装饰性光导纤维 。</p><p>5、北京交大光信息所,1,第三讲 光纤传感技术基础（二）,光纤传感原理,光纤传感的物理基础 光纤传感基本器件 本讲小结,北京交大光信息所,2,光纤传感的物理基础,反射原理 折射原理 吸收原理,光信号及光纤与外界作用产生的现象或效应是光纤传感的物理基础,弹光效应 电光效应 磁光效应 声光效应,多普勒效应 Sagnac效应 光声效应,基本,重要,特殊,北京交大光信息所,3,1.基本原理,I.反射,镜面反射,漫反射,北京交大光信息所,4,光纤通常由许多根光纤组成。发射和接收光纤的组合方式有混合式、对半分式、共轴内发射分布等。,反射式光纤位移传感器,北京。</p><p>6、光纤与光纤传感器,一、基础知识 光纤传感器 光纤传感器(FOS Fiber Optical Sensor)是20世纪70年代中期发展起来的一种基于光导纤维的新型传感器。它是光纤和光通信技术迅速发展的产物，它与以电为基础的传感器有本质区别。光纤传感器用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质。因此，它同时具有光纤及光学测量的特点。,电绝缘性能好。 抗电磁干扰能力强。 非侵入性。 高灵敏度。 容易实现对被测信号的远距离监控。 光纤传感器可测量位移、速度、加速度、液位、应变、压力、流量、振动、温度、电流、电压、磁场等物理量,1.结构。</p><p>7、,第10讲光纤传感技术及其应用,.,1、光纤传感技术及其应用,（1）光纤传感技术简介光纤技术的发展与动态光纤传感器的发展与动态光纤传感器的原理光纤传感器与电传感器的对比光纤传感器的特点与分类（2）光纤传感技术在各行业中的应用光纤压力传感器光纤温度传感器光纤液位传感器光纤阀位回讯器光纤成分在线检测技术光纤报警传感器其他光纤传感技术,.,2、光纤的发展与动态,1966年高昆博士提出光纤传输的理论19。</p><p>8、9.4 光纤传感器的应用,例9-1 光纤温度开关,图9-9 水银柱式光纤温度开关 1 浸液；2 自聚焦透镜；3 光纤；4 水银,图9-10 热双金属式光纤温度开关 1 遮光板； 2 双金属片,例9-2 遮光式光纤温度计,当温度升高时，双金属片的变形量增大，带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光强发生变化。,例9-3 透射型半导体光纤温度传感器,半导体的吸收光谱与材料的Eg有关，而Eg却随温度的不同而不同。Eg与温度t的关系可表示为：,半导体材料的Eg随温度的上升而减小，亦即其本征吸收波长g随温度的上升而增大。,这个性质反映在半导体的透光性上则表现为：。</p><p>9、北京交大光信息所,1,第五讲 光纤光栅传感,光纤传感原理,引言 基本原理与应用 本讲小结,北京交大光信息所,2,引言,光纤光栅是现代光纤传感中应用最广泛的器件与技术,光纤光栅是利用光致折射率改变效应，使纤芯折射率沿轴向产生周期性变化，在纤芯内形成空间相位光栅。,北京交大光信息所,3,波长调制型光纤传感器 应用：应力、应变、振动、位移、温度、浓度等 优点: 小巧、柔软、抗干扰能力强；集传感与传输于一体、易于制作和应用；波长分离能力强、传感精度和灵敏度极高、能绝对数字测量和精确定位。 缺点: 检测比较复杂，对光源要求高,北京。</p><p>10、本学时主要讲解内容：,1 .光纤传感器结构与传光原理 2 .光纤传感器的调制形式及应用举例,机械工程测试技术,33-34 学时,第6章 传感器原理与测量电路 (10),一. 光纤传感器结构与传光原理,1.什么是光纤传感器? 光导纤维传感器（简称光纤传感器）,光纤传 感器是随着高新技术发展的一种新型传感器。,光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。由光发送器、敏感元件（光纤或非光纤的）、光接收器、信号处理系统以及光纤构成。,由光发送器发出的光源经过光纤引导至敏感元件。这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经接收光。</p><p>11、光纤传感器,上一页,下一页,返 回,教学目标：熟悉了解光导纤维传光基本原理，光纤的结构形式及其相关参数。掌握光纤传感器结构原理分类，组成单元中光纤的作用以及相关的应用。,光纤传感器,光纤传感优点： 灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、可桡性、可实现不带电的全光型探头； 频带宽动态范围大； 可构成传感不同物理量的传感器； 便于与计算机和光纤传输系统相连,易于实现系统的遥测和控制 可用于高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等恶劣环境； 结构简单、体积小、重量轻、耗能少 应用：磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、。</p><p>12、第8章 光纤式传感器,光(导)纤(维)是20世纪70年代的重要发明之一， 它与激光器、半导体探测器一起构成了新的光学技 术，创造了光电子学的新天地。 光纤的出现产生了光纤通信技术，特别是光纤在 有线通信方面的优势越来越突出，它为人类21世纪的 通信基础信息高速公路奠定了基础，为多媒体 通信提供了实现的必需条件。 由于光纤具有许多新的特性，所以不仅在通信方 面，在传感器等方面也获得了应用。,第8章 光纤式传感器,人们发现当光纤受到外界环境因素的影响，如温 度、压力、电场、磁场等条件变化时，光纤的传输特性 将随之改变，且二者。</p><p>13、光纤传感器 optical fiber sensor,光纤传感优点： 灵敏度较高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器；可以制造传感各种不同物理信息（声、磁、温度、旋转等）的器件；可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境；而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。 应用：磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。,上一页,下一页,返 回,光纤传感器,光导纤维的结构和导光原理 光导纤维的主要参数 光纤传感器结构原理 光纤传感器的分类 光纤传感器的特点 光纤传感器的。</p><p>14、第六章 光纤应变传感器,主要内容,一、光纤传感的应用领域 二、光纤传感的分类 三、光纤传感的研究现状,被测量： 温度1、 压力2、 流量3、 位移4、 振动5、 转动6、 弯曲7、 液位8、 速度9、 加速度10、 声场11、 电流12、 电压13、 磁场14 辐射15 等各种物理量,传感 技术的应用 领域,6.1 传感技术应用领域,传感技术的现状,6.2 传统的传感技术 6.3 光纤传感技术,6.2 传统的传感技术,传统的传感器是以应变-电量为基础，以电信号为转换及传输的载体，用导线传输电信号。因此，使用时受到电磁场和环境的影响，如环境湿度太大可能引起短路，特。</p><p>15、光纤传感器在测量方面的应用,光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。,光纤传感器,1.前言,光纤传感器与测量技术是仪器仪表领域新的发展方向 由于光纤传感器及技术具有较其它传感器无法比拟的特点，所以近。</p>