《光钎传感器的应用》PPT课件

光纤传感器的应用概况与发展前景,小组组员：阮世涛、王磊、郭富,研究的主要,一、光纤传感器研究背景1、结构和原理2、研究的意义二、光纤传感器的应用1、军事应用2、工业应用3、环境监测4、医疗应用5、其他应用,光纤传感器研究背景,近年来，传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能。它能够在人达不到的地方(如高温区)，或者对人有害的地区(如核辐射区)，起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。,光纤传感器研究背景,光钎传感器的工作原理及结构光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光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、偏正态等）发生变化，称为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。,光纤传感器研究背景,光纤传感器的优点：一、灵敏度较高；二、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；三、可以制造传感各种不同物理信息（声、磁、温度、旋转等）的器件；四、可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境；五、而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。,光纤传感器分类,根据光受被测对象的调制形式可以分为：强度调制型、偏振态制型、相位制型、频率制型；根据光是否发生干涉可分为：干涉型和非干涉型；根据是否能够随距离的增加连续地监测被测量可分为：分布式和点分式；根据光纤在传感器中的作用可以分为：一类是功能型（FunctionalFiber,缩写为FF)传感器，又称为传感型传感器；另一类是非功能型（NonFunctionalFiber缩写为NFF)，又称为传光型传感器。,光纤传感器应用光纤陀螺仪,陀螺作为角位移和角速度测量的传感器，用于测量载体的姿态角和角速度。和其它陀螺相比,光纤陀螺具有许多优点。目前,光纤陀螺广泛用于诸多领域，比如，机器人的控制、高速列车、大地测量、石油钻井、雷达、舰艇、导弹、飞机的导航和制导等。,光纤陀螺仪,F120型闭环光纤陀螺（F120Closed-LoopFiberOpticGyroscope）作用：提供载体相对惯性空间角度，角速度的变化量。应用领域：适用于航空、航海、航天惯性导航、制导、地面定位定向等。可广泛应用于战斗机、无人机、导弹、陆地战车等军用领域，同时也可应用于运输机、大型客机等民用领域。,光纤传感器应用光纤流量传感器,光纤传感器应用光纤液位传感器,光纤液位传感器主要有以下三部分组成：a)接触液体后光反射量的检测器件即光敏感元件；b)传输光信号的双芯光纤；c)发光、受光和信号处理的接收装置。,光纤液位传感器的应用,（1）检测两种液体的界面：当油和水分层存在时,利用光纤液面传感器可以检测出油的表面,以及油与水的分界面。油量增加,敏感元件1插入油中,反射光量减少;水量增加时,从油面变成水面后,敏感元件2的反射光量增加,故知道敏感元件进入水中。(2)检测液位：在装有液体的槽内,将敏感元件安装在液面下预定检测的高度,当液面低于这一高度时,从敏感元件产生的反射光量就增加,根据信号的变化,来确定液面的位置。若在不同高度安装多个敏感元件,则可检测出液面的不同位置。,光纤传感器的应用光纤测压计,测量血压的压力传感器示意图如图，其中对压力敏感的部分是在探针导管末端侧壁上的一块防水薄膜，一面带有悬臂的微型反射镜与薄膜相连，反射镜对面是一束光纤，用来传递入射光到反射镜，同时也将反射光传送出来。当薄膜上有压力作用时，薄膜发生形变且能带动悬臂使反射镜角度发生改变，从光纤传来的光束照射到反光镜上，再反射到光纤的端点。由于反射光的方向随反射镜角度的变化而改变，因此光纤接收到的反射光的强度也随之变化。这一变化通过光纤传到另一端的光电探测器变成电信号，这样通过电压的变化便可知探针处的压力大小。,光纤传感器的应用光纤光栅温度传感器,光纤光栅元件将被测温度信号转换成光信号输出，信号传输到光纤光栅分析仪显示温度值，光纤光栅温度传感器与传统温度传感器相比，有其独特的优点：利用光纤光栅波长变化量测量温度值，灵敏度高，不受电磁干扰，电气绝缘好，耐腐蚀，无电火花，可以在易燃易爆的环境中测量温度。光纤光栅技术的发展和成熟，使得光纤光栅传感器得到全方位应用。,光纤光栅温度传感器应用领域,1、隧道、地铁、森林的火灾监测和报警。2、石油、天然气输送管线或储罐泄漏监测（输送介质温度与环境差异情况），油库、油管、油罐的温度监测及故障点的监测。3、电力电缆的表面温度检测监控、事故点定位电缆隧道、夹层的火情监测，发电厂和变电站的温度监测、故障点的检测和火灾报警。4、大坝、河堤的渗漏（渗漏点温度异常），大坝、河堤、桥梁的混凝土凝固与养护温度。,光纤温度传感器火灾报警,OS232光纤光栅火灾报警仪是一款为消防系统专业制作的高精度解调仪，它最多可以最多同时测量32路光谱信号，却有足够的能量保证测量的准确性，同时