壓電陶瓷高靈敏度光纖光柵電壓傳感器

本文通過對光纖結構及原理的了解,解釋了光纖中光波傳播的主要特點。在了解了光纖光柵傳感器構造及工作原理的同時,以鋼板-混凝土結構材料為實驗模型,利用光纖光柵傳感器作為檢測儀器,通過在鋼板-混凝土材料構成的橋面上布置不同數(shù)量和種類的fbg,同時認為施加不同載荷,觀察fbg的檢測結果和檢測數(shù)據(jù)。實驗證明,光纖光柵傳感器對于鋼板-混凝土組成的結構進行的無損檢測,其安全系數(shù)和檢測效率較其他無損檢測技術具有明顯的優(yōu)勢。

傳感器總長810mm,直徑為2.5mm,4根光纖布喇格光柵(fiberbragggrating,fbg)互成90°分布在用記憶合金絲(shapmemoryalloy,sma)做基材的表面.通過在波分復用的基礎上添加光時分復用來改進傳感網絡布置,提高測量精度;同時,設計了一套封裝裝置來確保封裝時fbg與基材之間的準確定位以及黏結劑能夠均勻的涂覆在基材和fbg表面,提高傳感器的封裝精度.實驗結果表明,該fbg形狀傳感器的測量精度為3.1％.

光纖光柵傳感器介紹

光纖光柵傳感器的應用 一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖bragg光柵傳感器具有自己獨特的優(yōu)點: (1)傳感頭結構簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋入大型結構中, 可測量結構內部的應力、應變及結構損傷等,穩(wěn)定性、重復性好; (2)與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性 好、可靠性高; (3)具有非傳導性,對被測介質影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特 點,適合在惡劣環(huán)境中工作; (4)輕巧柔軟,可以在一根光纖中寫入多個光柵,構成傳感陣列,與波分 復用和時分復用系統(tǒng)相結合,實現(xiàn)分布式傳感; (5)測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波 動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響,有較強的抗 干擾能力; (6)高靈敏度、高分

光纖光柵位移傳感器

針對纜索局部埋植傳感器測試索力的特殊要求,特制光纖光柵應變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結構設計保證纜索索力測試的大應力監(jiān)測要求。針對應變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結構膠連接和特制的抱箍機械連接方式進行了張拉性能測試。由標定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產生5000×10-6的應變變化下,光纖光柵實際中心波長變化不超過2900pm,達到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長期測試要求。

基于壓電陶瓷的光纖光柵傳感器的設計。主要方法是利用改變壓電陶瓷的相關封裝的新結構,再結合光纖光柵而制成的電壓傳感器。由實驗結果得出:在0～160v的電壓范圍內,中心波長的變化與該傳感器兩端的電壓的改變有很好的線性關系,線性擬合度可達0.99,線性調諧的波長范圍約為1.6nm。

采用耦合波理論分析了光纖光柵對光的反射機理及其傳感原理,提出了光纖光柵在溫度測量和位移測量中的應用方案,給出了實驗結果,展望了光纖光柵在光纖傳感和光纖通信方面的應用前景.

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發(fā)明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發(fā)明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發(fā)展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現(xiàn)狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發(fā)明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發(fā)明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發(fā)展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現(xiàn)狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質，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、化學量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術的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)?，稱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 是指利用其它敏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，便于推廣應用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強調制、 相位調制、偏振態(tài)調制和波長調制等幾種形式。光纖傳感器的特點1、

光纖電壓傳感器

設計了一種新型的光纖電壓傳感器。將fabry-perot腔(簡稱f-p腔)粘在石英晶體上,根據(jù)石英晶體的逆壓電效應,在高壓作用下晶體會發(fā)生形變,使粘于其上的f-p腔腔長發(fā)生改變,相應在f-p腔中的干涉波長也發(fā)生變化。通過可調f-p腔對其輸出光譜進行掃描,以實現(xiàn)光譜恢復,得到中心波長的變化,根據(jù)中心波長與干涉腔長的關系,實現(xiàn)對電壓的實時測量。實驗結果表明,該電壓傳感系統(tǒng)可靠性好,精度高。

(完整版)光纖光柵溫度傳感器

光纖光柵溫度傳感器

1 光電壓傳感器原理 光電壓傳感器 　　光波是一種橫波，它的光矢量與傳播方向垂直。如果光波的光矢量方向不變，大小隨相位改變，這樣的光稱為線 偏振光；如果光矢量的大小不變，而方向繞傳播方向均勻的轉動，這樣的光稱為圓偏振光；如果光矢量和大小都在有 規(guī)律的變化，且光矢量的末端沿著一個橢圓轉動，這樣的光稱為橢圓偏振光。 　　在電場（或電壓）的作用下，一些本身沒有雙折射現(xiàn)象的材料會產生雙折射效應，使光波的兩偏振分量之間出現(xiàn) 相位差，這就是電光效應。檢測出相位差，就可以計算出電壓或電場強度的大小。由于相位較難測量，故一般利用偏 光干涉原理將相位調制轉化為強度調制，傳感器輸出光強的大小即能反映被測電壓，這就是光電壓傳感器測量電壓的 基本原理。 圖示：一種實用的光電壓傳感器示意圖 　　光電壓傳感器的檢測原理類似于光電流傳感器，由一個1/4波長板和兩個偏振器組成的偏振檢測系統(tǒng)將普克爾斯偏 振調制轉化

介紹了布拉格光纖光柵傳感器工作原理,針對光纖光柵傳感器檢測智能電器溫度場的關鍵技術,提出一種基于分布式光纖溫度傳感原理的智能電器在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術架構,并做了相應的分析。該技術可提高智能電器設備的可靠性。

光纖光柵傳感器實時解調系統(tǒng)

(完整版)光纖光柵傳感器的應用

通過將光纖光柵固定在懸臂梁的上下表面,提出一種基于光柵的應力傳感器,這種傳感器首次提出將光柵通過預緊的方式將其兩端粘貼在懸臂梁上,可以有效遏制因光柵應變不均而產生的反射峰啁啾變化,同時能提供溫度補償。通過實驗證明了這種傳感光柵反射峰的波長變化隨應力的增加呈良好線性關系。增加了反射峰之間的距離變化,可達0.65nm。同時分辨力也有所提高,達到滿量程的1%。

設計了一種波紋管為襯底的光纖光柵(fbg)液位傳感頭,提出用參考光柵補償溫度變化對fbg測量壓力影響的方法。在3～30cm的液位范圍內,測試了傳感器的特性,給出溫度補償后液位引起波長漂移的實驗曲線。結果表明,傳感器液位靈敏度為-0.0553nm/cm。傳感頭采用ni基合金作為機敏封裝元件,具有抗腐蝕、耐疲勞的優(yōu)點,適用于儲油罐等惡劣環(huán)境下使用。

根據(jù)光纖布拉格光柵(fbg)傳感模型,提出了一種基于e型膜片和懸臂梁組合的fbg液位傳感結構,建立了fbg反射中心波長隨液面高度變化的數(shù)學模型。在0～100cm的測量范圍內進行了實驗研究,結果表明,液位對fbg反射中心波長調諧的最大漂移量為1.316nm,線性擬合度大于0.999,靈敏度為13.1pm/cm,與理論計算值(13.8pm/cm)比較,存在5.1%的相對誤差。通過對理論模型的分析,改變e型圓膜片和懸臂梁的有關參數(shù),可實現(xiàn)對傳感器的靈敏度和量程的調整,使之更加實用化。