《電子技術(shù)應(yīng)用》
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波紋管稱重傳感器的結(jié)構(gòu)和類型
摘要: 波紋管稱重傳感器是一種把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號(hào)的裝置,一般由光源、敏感元件、光纖、光敏元件(光接收器)和信號(hào)處理系統(tǒng)構(gòu)成的傳感器。波紋管稱重傳感器一般可分為兩大類:功能型傳光型。
Abstract:
Key words :

波紋管稱重傳感器是一種把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號(hào)的裝置,一般由光源、 敏感元件、光纖、光敏元件(光接收器)和信號(hào)處 理系統(tǒng)構(gòu)成的傳感器。波紋管稱重傳感器一般可分為兩大類:功能型傳光型。功能型波紋管稱重傳感器是利用光纖本身的備— 某種敏感特性或功能制成的傳感器,傳光型波紋管稱重傳感器,光纖僅僅起傳輸光波的作用,德國HBM稱重傳感器必須在光纖端面加裝其他敏感元件,才能構(gòu)成傳感器,波紋管稱重傳感器又可分為兩種;一種是把敏感元件置側(cè)得信息-絲魚絲魚于發(fā)射與接收光纖中間,在被測對(duì)象的作用下或使敏感元件遮斷光路,或使敏感元件的(光)元件! 穿透率發(fā)生變化,這樣,光探測器所接受的光量波紋管稱重傳感器類型纖終端設(shè)置敏感元件+發(fā)光元件的組合體。德國HBM傳感器功能型傳光型敏感元件感受被測對(duì)象并將其變?yōu)殡娦盘?hào)后作用于發(fā)光元件,最終,發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度作為測量所得信息。
   對(duì)于傳波紋管稱重傳感器,要求傳輸盡量多的光量,所以主要用多模光纖;而功能型波紋管稱重傳感器,AMCELLS稱重傳感器主要靠被測對(duì)象調(diào)制或影響光纖傳輸特性,所以只能用單模光纖。波紋管稱重傳感器的應(yīng)用極為廣泛,它可以探測的物理量很多,按被測對(duì)象的不同,波紋管稱重傳感器又可分為位移、壓力、溫度、流量、速度、加速度、振動(dòng)、應(yīng)變、磁場、電壓、 電流、化學(xué)量、生物醫(yī)學(xué)量等各種光纖傳感器。MKCELLS稱重傳感器根據(jù)對(duì)光進(jìn)行調(diào)制的方式不同,光纖傳感器又有強(qiáng)度調(diào)制、相位調(diào)制、頻率調(diào) 制、偏振調(diào)制等不同工作原理的波紋管稱重傳感器。
   強(qiáng)度調(diào)制型波紋管稱重傳感器:這是一種利用被測對(duì)象的變化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等參數(shù)變化,而導(dǎo)致光強(qiáng)度變化來實(shí)現(xiàn)敏感測量的傳感器。柯力稱重傳感器常見的有利用光纖的微變損耗; 各種物質(zhì)的吸收特性;振動(dòng)膜或液晶的反射光強(qiáng)度的變化;物質(zhì)因各種粒子射線或化學(xué)、機(jī)械的激勵(lì)而發(fā)光的現(xiàn)象;以及物質(zhì)的熒光輻射或光路的遮斷等來構(gòu)成壓力、振動(dòng)、溫度、位移、氣體等各種強(qiáng)度調(diào)制型的波紋管稱重傳感器。這類波紋管稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)、成本低;其缺點(diǎn)是受光源強(qiáng)度的波動(dòng)和連接器損耗變化等的影響較大。
  相位調(diào)制型波紋管稱重傳感器其基本原理是利用被測對(duì)象對(duì)敏感元件的作用,ZEMIC稱重傳感器使敏感元件的折射率或傳播常數(shù)發(fā)生變化,而導(dǎo)致光的相位變化,然后用干涉儀來檢測這種相位變化而得到被 測對(duì)象的信息。波紋管稱重傳感器通常有利用光彈效應(yīng)的聲、壓力或振動(dòng)傳感器;利用磁致伸縮效應(yīng) 的電流、磁場傳感器;利用電致伸縮的電場、電壓傳感器以及利用黝gnac效應(yīng)的旋 轉(zhuǎn)角速度傳感器(光纖陀螺)等。KELI稱重傳感器這類傳感器的靈敏度很高,但由于須用特殊光纖及高精度檢測系統(tǒng),因此成本很高。
   頻率調(diào)制型波紋管稱重傳感器這是一種利用被測對(duì)象引起光頻率的變化來進(jìn)行檢測的傳感器。波紋管稱重傳感器通常有利用運(yùn)動(dòng)物體反射光和散射光的多普勒(氏ppler)效應(yīng),Utilcell稱重傳感器光纖速度、流速、振動(dòng)、壓力、加速度傳感器;利用物質(zhì)受強(qiáng)光照射時(shí)的喇曼(Rajman)散射構(gòu)成的氣體濃度或監(jiān) 測大氣污染的氣體傳感器;以及利用光致發(fā)光的溫度傳感器等。

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