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傳感(gǎn)器
凡是利用(yòng)一定的物性(xìng)(物理(lǐ),化學(xué),生物)法(fǎ)則(zé),定理(lǐ),定律(lǜ),效應(yīng)等(děng)進(jìn)行(háng)能量轉換(huàn)與(yǔ)信息(xī)轉換(huàn),並且輸出與輸入嚴格(gé)一一對應的器(qì)件和(hé)裝置均可(kě)稱為傳(chuán)感器(qì);傳(chuán)感(gǎn)器(qì)又(yòu)被稱為變換器(qì),轉(zhuǎn)換(huàn)器,檢測(cè)器,敏感元件,換(huàn)能(néng)器和一(yī)次(cì)儀(yí)表等(děng)。
具有(yǒu)以(yǐ)下作(zuò)用與(yǔ)功(gōng)能(néng):1,測量與數據(jù)采集;2,檢(jiǎn)測與(yǔ)控製(zhì)作用(yòng);3,診斷與監(jiān)測作(zuò)用;4,輔助(zhù)觀測儀器;5,資源探測與環境保(bǎo)護(hù);6,醫療衛生(shēng)和家用電(diàn)器;
的(dí)基本組(zǔ)成:一般由(yóu)敏(mǐn)感元件,轉換元件和(hé)測(cè)量電(diàn)路三(sān)部分組成(chéng),有時還(huán)加(jiā)上(shàng)輔助電(diàn)源。
1,力(lì)學(xué)量(liáng):光電式位移,位(wèi)置(zhì);
光(guāng)纖(xiān)陀螺(luó)是(shì)光纖自身(shēn)的(dí)一種(zhǒng),與(yǔ)激(jī)光陀螺相(xiāng)比,光(guāng)纖陀(tuó)螺(luó)靈敏度高(gāo),體積(jī)小,成(chéng)本(běn)低,可(kě)以用於飛機,艦船,等的高慣性(xìng)導(dǎo)航係統。
2,熱學(xué)量:光纖溫度;
一類是利用光導(dǎo)纖維(wéi)本身具有(yǒu)的敏(mǐn)感功能而(ér)使(shǐ)光纖(xiān)起溫度(dù)測量(liáng)作用,同(tóng)時(shí)利用(yòng)光纖的特(tè)性將(jiāng)溫度信號以光(guāng)的形式(shì)傳輸(shū),該(gāi)類型屬於(yú)功(gōng)能型光纖溫度;另一(yī)類是(shì)光導纖維僅(jǐn)起傳輸(shū)光波的(dí)作用,感(gǎn)溫功(gōng)能必(bì)須由在光纖(xiān)端麵(miàn)加(jiā)裝其(qí)他(tā)敏感(gǎn)元件來完成(chéng),屬(shǔ)於傳輸型(xíng)光(guāng)纖(xiān)溫度(dù)。
光(guāng)纖(xiān)溫(wēn)度具(jù)有測(cè)量精度高,抗(kàng)電磁幹擾,防(fáng)爆(bào),可繞性好(hǎo)等特(tè)點。
目(mù)前光纖(xiān)溫度具(jù)體可(kě)分為晶體光(guāng)纖溫(wēn)度,半導體(tǐ)吸收光(guāng)纖(xiān)溫(wēn)度(dù),雙折射光纖溫度,光路遮斷(duàn)式(shì)光纖溫度,熒(yíng)光光纖溫(wēn)度(dù),Fabry-Rerot標準器(qì)光纖溫(wēn)度,輻射式光(guāng)纖溫度和分布參數(shù)式(shì)光纖溫度等(děng)。
3,流(liú)體量:
光纖(xiān)流量計:光纖渦(wō)輪(lún)流量計(jì);
液位:
一:浮力式液位(恒浮(fú)力式,變浮力式;)
二(èr):吹氣式液位(wèi);
三(sān):電容式(shì)液位(wèi);
四:壓力式液位計(jì);
五:超(chāo)聲(shēng)波式(shì)液位(wèi);
六:放射綫(xiàn)式液(yè)位;
七:雷達式液位計(jì);
光(guāng)纖液位:
圖1為(wéi)光纖(xiān)液位(wèi)的(dí)原(yuán)理示意圖(tú)。
4,光學量(liáng):光(guāng)纖;近年來,在(zài)朝(zhāo)著靈(líng)敏(mǐn),,適(shì)應(yīng)性(xìng)強,小(xiǎo)巧(qiǎo)和智能化(huà)的方向發(fā)展(zhǎn)。在這(zhè)一(yī)過(guò)程中(zhōng),光(guāng)纖(xiān)這個(gè)家族的新成(chéng)員(yuán)倍受(shòu)青(qīng)睞。
光(guāng)纖(xiān)憑借(jiè)著其大(dà)量的優點已經(jīng)成為家族的*,它(tā)憑借著光(guāng)纖的優(yōu)異(yì)而得到廣(guǎng)泛(fàn)的應(yīng)用(yòng),並且在(zài)各(gè)種不同的測量中發揮(huī)著自(zì)己獨到(dào)的作(zuò)用,成(chéng)為(wéi)家族(zú)中*的(dí)一(yī)員。
光(guāng)纖與傳(chuán)統的各類(lèi)相比有(yǒu)一(yī)係列*的優點(diǎn):用(yòng)光纖傳(chuán)輸光信號(hào),能量損失極小;靈敏度(dù)高;抗電(diàn)磁(cí)幹(gān)擾和(hé)原(yuán)子(zǐ)輻(fú)射(shè)的;防噪(zào)聲,無電火(huǒ)花,無短(duǎn)路負(fù)載;光(guāng)纖(xiān)具有(yǒu)化學(xué)性質穩(wěn)定及徑細,質(zhì)軟(ruǎn),重(zhòng)量輕的(dí)機(jī)械(xiè);電絕(jué)緣(yuán)性好(hǎo),無(wú)感應的電氣;耐水,耐(nài)高(gāo)溫,耐腐蝕的(dí)化學(xué);防(fáng)爆,光路有(yǒu)可撓性,以(yǐ)及便於與(yǔ)計(jì)算機(jī)聯(lián)接(jiē),便(biàn)於與(yǔ)光(guāng)纖傳輸係統組(zǔ)成(chéng)遙測網(wǎng)絡等;還有結構(gòu)簡單,體積小(xiǎo),重量輕(qīng),耗電(diàn)少等(děng)。它能夠在人達不到(dào)的地方(如(rú)高(gāo)溫(wēn)區(qū)),或(huò)者對人有(yǒu)害的(dí)地區(qū)(如核輻射(shè)區),起(qǐ)到(dào)人的耳(ěr)目的(dí)作用(yòng),而且還能(néng)人的(dí)生理界限,接收人的(dí)感官(guān)所(suǒ)感(gǎn)受(shòu)不到(dào)的外(wài)界信息。
光(guāng)纖一般可分為兩大(dà)類:一類是(shì)功(gōng)能型,是(shì)利用(yòng)光纖本(běn)身(shēn)的(dí)特性(xìng)把光(guāng)纖(xiān)作(zuò)為敏感元件,所(suǒ)以又叫傳(chuán)感型光(guāng)纖;另(lìng)一類是非功能型(xíng),利(lì)用其他(tā)敏感(gǎn)元件感(gǎn)受被(bèi)測量(liáng)的(dí)變化,光纖(xiān)僅作為光(guāng)的傳(chuán)輸介質(zhì),傳(chuán)輸來自(zì)遠處或(huò)難以接(jiē)近場(cháng)所(suǒ)的光(guāng)信號,因此,也(yě)稱做傳(chuán)光型(xíng)或(huò)混合型(xíng)。
根(gēn)據(jù)對(duì)光(guāng)進行調製的手段不(bù)同,光(guāng)纖(xiān)有(yǒu)強度(dù)(振幅)調(tiáo)製(zhì),相(xiāng)位(wèi)調(tiáo)製(zhì),頻率調製,偏振(zhèn)調(tiáo)製,波(bō)長(cháng)調製等不同工作(zuò)原理(lǐ)的光纖。
光(guāng)纖可以探測的物(wù)理量很(hěn)多,按照被(bèi)測(cè)對(duì)象的(dí)不(bù)同,光纖又(yòu)可以(yǐ)分(fēn)為(wéi)聲場(cháng),電場,磁場(cháng),位移(yí),壓力(lì),溫度(dù),流量,角(jiǎo)速度,速度,加速度,振(zhèn)動(dòng),轉(zhuǎn)動,彎(wān)曲,應(yīng)變,電(diàn)壓,電流(liú),化學量,生物(wù)醫學(xué)量等(děng)各(gè)種光纖,還可以完成現(xiàn)有測量技術難以完(wán)成(chéng)的(dí)測(cè)量(liáng)任(rèn)務(wù)。在狹小的空間裏,在(zài)強電磁幹擾和(hé)高(gāo)電(diàn)壓(yā)的環境裏(lǐ),光纖(xiān)都顯示出了(liǎo)*的能(néng)力。目前光纖已經有70多(duō)種,大致上(shàng)分成光纖自身和(hé)利用(yòng)光纖的(dí)。
5,電量:光纖(xiān)電(diàn)量(liáng);
6,磁學(xué)量;
7,聲學(xué)量(liáng);光纖(xiān)聲(shēng)就是(shì)一(yī)種利(lì)用光纖(xiān)自(zì)身的(dí)。當光纖受到一(yī)點(diǎn)很微小的外力(lì)作用(yòng)時,就會產生微(wēi)彎(wān)曲(qū),而其(qí)傳(chuán)光能力(lì)發生很(hěn)大的(dí)變化。聲音(yīn)是一種機(jī)械波,它對(duì)光纖(xiān)的(dí)作用(yòng)就(jiù)是使(shǐ)光纖受力(lì)並(bìng)產生(shēng)彎(wān)曲,通(tōng)過彎(wān)曲就能夠得(dé)到聲音的強(qiáng)弱。
8,化(huà)學量:光(guāng)纖化(huà)學;
利用化學發光(guāng),生(shēng)物(wù)發(fā)光(guāng)以(yǐ)及光敏器(qì)件(jiàn)與(yǔ)光(guāng)導(dǎo)纖(xiān)維(wéi)技(jì)術(shù)製(zhì)作(zuò),特別是光(guāng)導纖維(wéi)及以(yǐ)光(guāng)導(dǎo)纖(xiān)維(wéi)為(wéi)基礎的各(gè)種(zhǒng)探(tàn)針技術,具有響應(yīng)速度快(kuài),靈敏度高,抗電磁力強(qiáng),體積(jī)小(xiǎo),可(kě)應用於其他(tā)無法工(gōng)作(zuò)的惡劣環境(jìng)等特點。
光纖化學(xué)可分(fēn)為(wéi)兩種基(jī)本(běn)類型:光(guāng)導型(xíng)和(hé)化學(xué)型(xíng)。
光電檢(jiǎn)測器(qì)件可采(cǎi)用(yòng)光電倍(bèi)增管(PMT),PIN光(guāng)電二(èr)極(jí)管(guǎn)(PIN-FET),雪崩光電二(èr)極管,光電二極(jí)管(guǎn)等。
9,生物:光纖型酶;
10,仿生及機(jī)器人;
11,生(shēng)態環(huán)境(jìng):光纖(xiān)

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