光纤传感器的工作原理及应用

(1)光纤传感器的工作原理

光纤传感器分为物性型与结构型两类。

①物性型光纤传感器原理。物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性，将翰入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应，即当外界环境因素(如温度、压力、电场、磁场等)改变时，光纤传光特性(如相位与光强)会发生变化的现象。因此，如果能测出通过光纤的光相位、光强变化.就可以知道被测物理量的变化。这类传感器又称为敏感元件型或功能型光纤传感器。

②结构型光纤传感器原理。结构型光纤传感器是由光检测元件与光纤传翰回路及测量电路组成的测量系统。其中，光纤仅作为光的传播媒质，所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。

(2)光纤传感器的应用

光纤传感器具有不受电磁场干扰、传输信号安全、高精度、高速度、高密度、可实现非接触测量，而且具有高灵敏度、适应各种恶劣环境下使用以及非破坏性和使用简便等优点。无论是在电量(电流、电压、磁场)的测量方面，还是在非电量(位移、温度、压力、速度、加速度、液位、流量等)的测量方面，都取得了惊人的进展。

图4.41所示为光纤流速传感器，主要由多模光纤、光源、铜管、成。多模光纤插入顺流而置的铜管中，光电二极管及测量电路组模式光的相位发生变化流体的流动使光纤发生机械变形，导致光纤中传播的各使光纤的发射光强发生变化.其振幅的变化与流速成正比例。