光纖傳感器有極高的靈敏度和精度、固有的安全性好、抗電磁干擾、高絕緣強度、耐腐蝕、集傳感與傳輸于一體、能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點。
一、檢測系統(tǒng)組成
光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)由光纖傳感器、信號解調(diào)設(shè)備、光合波器、監(jiān)控主機、光纖、系統(tǒng)軟件等組成。
二、測量原理
由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì),而且光波在光纖中的傳播時,表征光波的特征參量振幅、相位、偏振態(tài)、波長等因外界因素如溫度、壓力、磁場、電場、位移等的作用而間接或直接地發(fā)生變化從而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量物理量、化學(xué)量和生物量,這就是光纖傳感器的基本原理。
三、分類
光纖傳感器可以分為傳感型本征型和傳光型非本征型兩大類。利用外界因素改變光纖中光的特征參量,從而對外界因素進行計量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)模Q為傳感型光纖傳感器,它具有傳感合一的特點,信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器是指利用其他感元件測得的特征量,由光纖進行數(shù)據(jù)傳輸,它的特點是充分利用現(xiàn)有的傳感器,便于推廣應(yīng)用。 這兩類光纖傳感器都可再分成光強調(diào)制、 相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長調(diào)制等幾種形式。
四、現(xiàn)狀
目前國內(nèi)光纖傳感實用技術(shù)有待進一步發(fā)展,在城市軌道交通工程監(jiān)測中的應(yīng)用正在推廣最具應(yīng)用前景的主要有光纖布拉格光柵(FBG)傳感技術(shù)和布里淵光時域反射(BOTDR)傳感技術(shù),主要適用于應(yīng)變、位移、收斂、溫度、壓力監(jiān)測等。