光纖傳感器光纖

第10講光纖傳感技術(shù)及其應(yīng)用1精品ppt·實用借鑒第一頁，共三十二頁。1、光纖傳感技術(shù)及其應(yīng)用

（1）光纖傳感技術(shù)簡介光纖技術(shù)的發(fā)展與動態(tài)光纖傳感器的發(fā)展與動態(tài)光纖傳感器的原理光纖傳感器與電傳感器的對比光纖傳感器的特點與分類（2）光纖傳感技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用光纖壓力傳感器光纖溫度傳感器光纖液位傳感器光纖閥位回訊器光纖成分在線檢測技術(shù)光纖報警傳感器其他光纖傳感技術(shù)2精品ppt·實用借鑒第二頁，共三十二頁。2、光纖的發(fā)展與動態(tài)1966年高昆博士提出光纖傳輸?shù)睦碚?/p>

1969年日本平板玻璃公司制出200dB/KM梯度光纖

1970年美康寧公司制出世界第一根20dB/KM低損耗光纖

1972年日本電子技術(shù)綜合研究所制出7dB/KMSiO2芯光纖

1973年美貝爾實驗室用化學(xué)沉積法（CVD）制光纖

1978年對1.5μm光傳輸接通理論值約0.2dB/KM1980年光通訊產(chǎn)業(yè)形成3精品ppt·實用借鑒第三頁，共三十二頁。70年代末，美最先發(fā)表FOS文章

1981年美召開光纖陀螺會議

1981年英第一屆國際FOS會議

1984年西德第一屆FOS會議

1986年美第三屆FOS會議

1988年日本第四屆FOS會議

1989年美第五屆FOS會議

2000年意大利第十四屆FOS會議4精品ppt·實用借鑒第四頁，共三十二頁。3、光纖傳感器的原理將被測參量轉(zhuǎn)換為光信號參數(shù)的變化5精品ppt·實用借鑒第五頁，共三十二頁。光纖的結(jié)構(gòu)n1n2n2n1n2纖芯包層涂覆層護套6精品ppt·實用借鑒第六頁，共三十二頁。光纖傳光原理——全反射

n1>n2

入射角>θi法線n1n2θi7精品ppt·實用借鑒第七頁，共三十二頁。光纖傳光原理——折射8精品ppt·實用借鑒第八頁，共三十二頁。光纖傳光與數(shù)值孔徑n02

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n2n1光束在芯子內(nèi)全反射的條件：大氣介質(zhì)9精品ppt·實用借鑒第九頁，共三十二頁。數(shù)值孔徑的意義是無論光源發(fā)射功率有多大,只有2θ0張角之內(nèi)的光功率被光纖接受傳播。一般希望光纖有大的數(shù)值孔徑,這有利于耦合效率的提高。但數(shù)值孔徑大,光信號將產(chǎn)生大的“模色散”,入射光能分布在許多個模式中,各模式的速度不同,導(dǎo)致各個能量分量到達光纖遠端的時間不同,信號將發(fā)生嚴重畸變,所以要適當(dāng)選擇。典型的光纖θ0≈10°。10精品ppt·實用借鑒第十頁，共三十二頁。4、光纖模式及其對光信號傳輸?shù)挠绊憂2n1多模階躍光纖nr多模梯度光纖n2n1單模梯度光纖11精品ppt·實用借鑒第十一頁，共三十二頁。5、光纖傳感器與電類傳感器對比電量電量檢測電類傳感器被測參量電纜電類傳感器光源光量檢測光纖傳感器被測參量光纖光纖傳感器12精品ppt·實用借鑒第十二頁，共三十二頁。

從對比可見光纖傳感器與電類傳感器是并行互補的一類新型傳感器13精品ppt·實用借鑒第十三頁，共三十二頁。6、光纖傳感器的特點*本質(zhì)防爆適合于易燃、易爆等危險物品檢測

*對電絕緣適合于高電壓場合檢測

*無感應(yīng)性適合于強電磁場干擾環(huán)境下檢測

*化學(xué)穩(wěn)定性適合于環(huán)保、醫(yī)藥、食品工業(yè)檢測

*時域變換性適合于多點分布測量

*低損耗*大容量*高精度

*尺寸小*重量輕*非接觸式14精品ppt·實用借鑒第十四頁，共三十二頁。（1）光纖傳感器在易燃易爆場合的應(yīng)用控制室光纖各類油罐參數(shù)檢測壓力容器參數(shù)檢測核工業(yè)環(huán)境參數(shù)檢測煤礦中CH4等參數(shù)檢測7、光纖傳感器的應(yīng)用15精品ppt·實用借鑒第十五頁，共三十二頁。（2）光纖傳感器在高電壓、強電磁場干擾場合的應(yīng)用控制室光纖高壓變壓器高壓電動機強電磁干擾電氣設(shè)備微波設(shè)備16精品ppt·實用借鑒第十六頁，共三十二頁。（3）光纖傳感器在實時－在線檢測中的應(yīng)用取樣送檢樣品光譜儀被測物傳統(tǒng)光譜儀物質(zhì)成分檢測光纖光纖光譜儀被測物光纖光譜儀物質(zhì)成分檢測17精品ppt·實用借鑒第十七頁，共三十二頁。PPT內(nèi)容概述第10講光纖傳感技術(shù)及其應(yīng)用。第10講光纖傳感技術(shù)及其應(yīng)用。精品ppt·實用借鑒。光纖傳感器與電傳感器的對比。1972年日本電子技術(shù)綜合研究所制出7dB/KMSiO2芯光纖。光纖傳光原理——折射。數(shù)值孔徑的意義是無論光源發(fā)射功率有多大,只有2θ0張角之內(nèi)的光功率被光纖接受傳播。一般希望光纖有大的數(shù)值孔徑,這有利于耦合效率的提高。5、光纖傳感器與電類傳感器對比。從對比可見光纖傳感器與電類傳感器是并行互補的一類新型傳感器。*本質(zhì)防爆適合于易燃、易爆等危險物品檢測。*無感應(yīng)性適合于強電磁場干擾環(huán)境下檢測。*化學(xué)穩(wěn)定性適合于環(huán)保、醫(yī)藥、食品工業(yè)檢測。*時域變換性適合于多點分布測量。*低損耗*大容量*高精度。*尺寸小*重量輕*非接觸式。光纖。0～5V。光纖液位傳感器第十八頁，共三十二頁。8、光纖傳感器的分類傳輸型光纖僅傳輸信號，不起敏感作用傳感型光纖既傳輸信號，又是敏感元件19精品ppt·實用借鑒第十九頁，共三十二頁。（1）傳感信號光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)0～10mA0～5V光／電變換計算機電阻電容光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)光纖·傳輸量大

·傳輸距離遠

·不怕電磁干擾

·接口方式齊全電感電脈沖光參量20精品ppt·實用借鑒第二十頁，共三十二頁。（2）光纖轉(zhuǎn)速傳感器非接觸測量方式LEDPIN光纖21精品ppt·實用借鑒第二十一頁，共三十二頁。（3）點式光纖液位傳感器適用于高、低液位報警密封加油控制LEDPIN液體LEDPIN液體22精品ppt·實用借鑒第二十二頁，共三十二頁。光纖液位傳感器23精品ppt·實用借鑒第二十三頁，共三十二頁。（4）光纖閥位回訊器發(fā)光管光敏管反射鏡軟鐵彈簧滑桿光纖殼體彈片磁鐵24精品ppt·實用借鑒第二十四頁，共三十二頁。（5）光纖溫度傳感器阻光型LEDPIN光纖砷化鎵片光纖T1<T2<T3T2IT3T1LEDλ

25精品ppt·實用借鑒第二十五頁，共三十二頁。（6）光纖溫度傳感器折光型LEDPINn1n2n2'隨溫度變化n2'26精品ppt·實用借鑒第二十六頁，共三十二頁。（7）光纖高溫溫度傳感器光譜型PIN1PIN2濾波器1智能儀表濾波器2光纖高溫爐黑體輻射腔藍寶石光纖27精品ppt·實用借鑒第二十七頁，共三十二頁。光纖溫度傳感器示意框圖28精品ppt·實用借鑒第二十八頁，共三十二頁。光纖光柵用于溫度報警系統(tǒng)分路器寬帶光源報警器可調(diào)寬帶濾波器SSS29精品ppt·實用借鑒第二十九頁，共三十二頁。（8）光纖氣體成分傳感器R,θ光纖傳感頭參考頻率LEDPIN鎖相放大器混氣室N2O