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物联网领域的光纤传感技术应用

本文摘要:随着光纤和光纤通信技术的快速发展,产生了光纤传感技术。自问世以来,光纤传感器以其体积小、重量轻、灵敏度低、响应速度慢、抗电磁干扰能力强、使用方便等优点迅速发展,广泛应用于化学医药、材料工业、水利电力、船舶、煤矿和土木工程等各个领域。特别是在物联网飞速发展的今天,光纤传感技术的地位不容忽视。

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随着光纤和光纤通信技术的快速发展,产生了光纤传感技术。自问世以来,光纤传感器以其体积小、重量轻、灵敏度低、响应速度慢、抗电磁干扰能力强、使用方便等优点迅速发展,广泛应用于化学医药、材料工业、水利电力、船舶、煤矿和土木工程等各个领域。特别是在物联网飞速发展的今天,光纤传感技术的地位不容忽视。

光纤传感器的基本原理和发展现状1.光纤传感器的基本原理和分类,光纤传感器技术是1970年代发展起来的新型传感器技术,光在光纤中传播时,从外部温度、压力、偏移、磁场、电场和旋转等因素开始,通过光的光、反射和吸收效果,光学多普勒效果、声光、电光、磁光和弹光效果等,可以使光波的振幅、振幅、偏振态、波长等参数发生必要或间接变化光纤传感器主要由光源、传输光纤、光电探测器和信号处理部分等组成。其基本原理是将来自光源的光通过光纤传送到传感器头(调制器),测量参数与转移到调制区的光相互作用后,光的光学性质(光的强度、波长、频率、振幅和偏振状态等)发生变化,变成调制的信号光,通过光纤传送到光电检测器,将光信号变成电信号光纤传感器一般分为功能型(传感型)传感器和非功能型(传光型)传感器两种。功能型传感器是利用光纤对外界信息具有脆弱性和检测能力的特性,将光纤作为敏感部件,在光纤中传输时,光的强度、振幅、频率和偏振态等特性发生变化,构筑了调制的功能。然后,通过调制被调制的信号,得出结论。

在这种传感器中,光纤不仅发生了传光,还发生了感觉。非功能传感器利用其他敏感部件感受测量的变化,光纤只作为信息的传输介质,即光纤只能起到导光。与传统的电感相比,光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、电绝缘性好、灵敏度高等优点,广泛应用于环境、桥梁、水库、油田、临床医学检查和食品安全检查等领域。

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2.光纤传感器的发展现状,光纤传感器出现以来,其优势和应用广泛受到世界各国的关注和重视,大力研究和开发。目前,光纤传感器已经构建了70多种物理测量,如偏移、压力、温度、速度、振动、液位和角度。美国、英国、德国、日本等一些国家将重点研究放在光纤传感器系统、现代数字光纤控制系统、光纤陀螺、核辐射监视、飞机发动机监视和民间计划等6个方面,取得了一定的成果。

我国光纤传感器的研究始于1983年,一些大学、科研院、公司等对光纤传感器的研究迅速发展。2010年南京大学工程管理学院教授张旭苹果发明者基于布里渊效应的倒数分布式光纤传感技术通过教育部组织专家检测。检测专家组完全一致指出,该技术创新性强,享有多项自律知识产权,技术超过国内领先、国际先进设备水平,具有较好的应用于未来。

该技术的本质是利用物联网的概念,该技术缺乏中国物联网的空白。


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