四種常見的基恩士位移傳感器及選型依據(jù)介紹
基恩士位移傳感器是一種將被測對象的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的光信號的傳感器,它可以適應各種惡劣的氣象環(huán)境,無需額外的電源就可以長途傳輸。隨著傳感器不斷朝著精準、靈敏小巧的方向發(fā)展,光纖傳感器作為新生成員越來越受青睞。為增進大家對光纖傳感器的認識,以下是小編整理的四種常見光纖傳感器及選型依據(jù)相關內容,希望能給您帶來參考與幫助。
(1)基恩士位移傳感器陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型,是三代光纖陀螺的代表。21世紀初,第一代干涉光纖陀螺技術成熟,適合批量生產和商業(yè)化。第二代諧振光纖陀螺還處于實驗室研究向實用化發(fā)展的階段。第三代布里淵型仍處于理論研究階段。
根據(jù)采用的光學元件,光纖陀螺結構有三種實現(xiàn)方法:小分立元件系統(tǒng)、全光纖系統(tǒng)和集成光學元件系統(tǒng)。21世紀初,分離光學元件技術基本退出。全光纖系統(tǒng)用于低精度、低成本的開環(huán)光纖陀螺。由于工藝簡單,整體重復性好,成本低,集成光學器件陀螺在高精度光纖陀螺中非常流行,是其主要實現(xiàn)方法。
(2)基恩士位移傳感器傳感器是國內外光纖傳感器領域的研究熱點之一。傳統(tǒng)光纖傳感器基本可分為光強型和干涉型兩種類型。光強傳感器的缺點是光源不穩(wěn)定,光纖損耗和探測器容易老化。干涉?zhèn)鞲衅饕髢煞N干涉光的光強相同,因此需要固定參考點,使應用不方便。21世紀初開發(fā)的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器可以避免上述兩種情況,其傳感信號為波長調制,復用能力強。光纖光柵傳感器是建筑健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測中的靈敏元件。光纖光柵傳感器廣泛應用于地球動力學、航天器、電力工業(yè)和化學傳感器。
(3)基恩士位移傳感器的快速發(fā)展,電力傳輸系統(tǒng)的容量不斷增加,運行電壓等級越來越高,電流越來越大,很難測量,這顯示了光纖電流傳感器的優(yōu)點。在電力系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的用于測量電流的傳感器是基于電磁感應的,存在以下缺點:易爆炸甚至災難性事故;大故障電流會引起鐵芯磁飽和;鐵芯共振效應;頻率響應慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、昂貴等,難以滿足新一代數(shù)字電網的發(fā)展需求。此時,光纖電流傳感器應運而生,應用廣泛。
(4)基恩士位移傳感器主要用于測量水下聲信號,通過高靈敏度光纖相干檢測將水聲信號轉換為光信號,并通過光纖傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)進行識別。與傳統(tǒng)水聽器相比,光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、無電磁干擾等特點。廣泛應用于軍事、石油勘探、環(huán)境檢測等領域,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
基恩士位移傳感器按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。干涉光纖水聽器的關鍵技術已經逐漸發(fā)展成熟,在一些領域形成了產品。光纖光柵水聽器是目前研究的熱點。關鍵技術包括光源、光纖設備、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術和工程技術。
關于光纖傳感器的選型,主要根據(jù)測量對象和環(huán)境確定類型。仔細分析測量工作,并考慮使用哪種原理的傳感器進行測量,因為即使測量相同的物理量,也可以通過不同的原理來實現(xiàn)。其次,必須考慮測量范圍、體積(空間是否足夠)、安裝方法、信號類型(模擬或數(shù)字信號)、測量方法(直接或間接測量)等。
基恩士位移傳感器的精度等級關系到整個系統(tǒng)的精度,是一個非常重要的參數(shù)。一般來說,精度越高,越貴。所以在選擇的時候,要從整體上考慮,適合自己的才是,不要盲目追求所謂的高精度,除非需要定量測量精度值,否則要選擇精度等級更高的傳感器。
靈敏度的選擇
靈敏度是指輸出增量與相應輸入增量之比。我們必須正確理解這個參數(shù),分為兩個方面:1。在線范圍內,靈敏度高,輸出信號值大,這是一個優(yōu)點。2.靈敏度高,與測量無關的外部噪聲容易混合,影響處理過程中的精度。
線性范圍
線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍,所以我們都希望線性范圍越寬越好,線性范圍越寬,范圍越大,精度越高。但任何傳感器的線性范圍都是相對的。為了在線性范圍內,我們只需對測量進行估算。
頻率響應特性
在測量過程中,傳感器的輸出總是有一定的延遲,這與實際值不同。因此,我們希望頻率響應更快,這樣延遲時間會更短。然而,由于結構和其他特性的影響,頻率很難提高。
穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指長期使用后,其性能可以保持不變。除了自身原因,影響穩(wěn)定性的因素主要是環(huán)境因素。因此,所選傳感器應具有較強的環(huán)境適應性,并在適當?shù)臅r候采取保護措施。