光纤陀螺仪.课件

光纤传感器

姓名：吕栋梁班级：13030142学号：1303014215一、概论二、光导纤维以及光在其中的传播三、光纤传感器的光源四、光纤传感器应用范例目录一、概论1、光纤传感器技术的形成2、光纤传感器技术的特点3、光纤传感器的组成与分类2、光纤传感器技术的特点光纤传感器较传统的传感器相比有许多特点：灵敏度高结构简单体积小耗电量少耐腐蚀绝缘性好光路可弯曲便于实现远调（远距离调控）。光纤传感器技术是一门多学科性科学，涉及知识面广泛，如纤维光学、光电技术、弹性力学、电磁学、电子技术和微型计算机应用等。3、光纤传感器的组成与分类（1）功能型光纤传感器（2）传光型光纤传感器光纤电流传感器光纤生物传感器温度光纤传感器敏感头（1）功能型光纤传感器

利用光纤本身的某种敏感特性或功能制作的传感器，称为功能型传感器。光纤应变传感器一根光纤伸长，一根光纤缩短光程差变化（2）传光型光纤传感器例：将敏感元件置于入射与接收光纤中间，在被测对象的作用下，或使敏感元件遮断光路，或使敏感元件的光透射率发生变化，这样，光探测器通光量便成为被测对象调制后的信号；举例:(1)投币机；计数装置

光纤仅起传输光波的作用，必须在光纤中间或端面加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。三、光纤传感器的光源1、光纤传感器光源要求2、光纤传感器光源分类2、光纤传感器光源分类非相干光源包括白炽光源与发光二极管；相干光源（频率相同，相位差恒定）包括各种激光器：半导体激光器、氦氖激光器、固体激光器；在大多数光纤传感器中希望使用相干光源。（1）反射型光纤位移传感器光源发出的光进入发送光纤，从光纤测头端面射出，照射到A面上，A面的反射光有一部分进入接收光纤。当A面到测头端面之间的距离z变化时，进入接收光纤的光强度随之发生变化，从而使光探测器上发出的电信号也随之发生变化。（2）光纤振动传感器

原理激光束通过分束器、光纤入射到振动体上的一点，反射光作为信号光束，经过同一光学系统，被引入到探测器。参考光束是从由部分透射面R上反射产生的。在实际系统中，用光纤输出端面作为R面。信号光束只受到垂直振动分量U⊥cosωt的调制。由于振动体使反射点靠近或远离光纤，从而改变了信号光束的光路长度，相应改变了信号光与参考光的相对相位，产生了相位调制。信号光与参考光之间的相位差为：式中，λ为激光波长，ω为光波圆频率。

光纤传感技术是伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而形成的一门崭新的传感技术。光纤传感器的传感灵敏度要比传统传感器高许多倍，而且它可以在高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等很多特殊环境下正常工作，还可以与光纤遥感、遥测技术配合，形成光纤遥感系统和光纤遥测系统。

五、光纤传感器应用前景

光纤传感技术是许多经济、军事强国争相研究的高新技术，它可广泛应用于国民经济的各个领域和国防军事领域。在航天（飞机及航天器各部位压力测量、温度测量、陀螺等）、航海（声纳等）、石油开采（液面高度、流量测量、二相流中空隙度的测量）、电力传输（高压输电网的电流测量、电压测量）、核工业（放射剂量测量、原子能发电站泄漏剂量监测）医疗（血液流速测量、血压及心音测量）、科学研究（地球自转，敏感蒙皮）等众多领域都得到了广泛的应用。

由于光纤传感器具有高灵敏