光纖壓力傳感�作為一種新型的傳感�,與傳統(tǒng)的壓力傳感器相比體積小、重量輕,具有電絕緣�、不�電磁干擾、可用于易燃易爆的環(huán)境中等優(yōu)�,另外還可以�(gòu)成光纖分布式壓力傳感�,對橋梁、大壩等進行健康狀況的實時�(jiān)��
光纖壓力傳感器的重要傳感元件是法布利-比洛�(FP)型光�(xué)干涉儀。干涉儀的兩面鏡子分別是位于一�?zhèn)€薄膜內(nèi)表面和位于另一�?zhèn)€光纖。所施加的壓力P引起了薄膜的偏移,而此偏移又直接轉(zhuǎn)換成了FP 干涉儀空腔長度的變��
為得到薄膜偏移和所施加的壓力間的線性關(guān)�,傳感器的外形和材料都經(jīng)�(yán)格選�。其�(guān)系可表示為:
Lcav(P) = L0 + (P-P0�*S
其中P 是施加到薄膜外表面上的壓�(單位psi)
P0是FP空腔�(nèi)的壓�(單位psi)
Lcav是由信號解調(diào)器所測得的空腔長�(單位nm)
L0是處于零點初始狀�(tài)的空腔長�(單位nm),通常定義為P =P0
S 是傳感器的靈敏度(單位nm)
壓力傳感器有三種不同的類型:1)量規(guī)型;2)盡對型�3)差分型。在量規(guī)型傳感器的情況下� P0即是四周壓力或大氣壓。量�(guī)型傳感器有a)一個通氣�,它使空腔處于四周壓力下或b)一個密封成大氣壓的空腔;在盡對型壓力傳感器的情形下� P0 = 0,工廠生�(chǎn)時其空腔在真空狀�(tài)下密封;而在差分型傳感器的情形下� P0即是任意的壓�。這種類型的傳感器有一個通氣孔接頭,用于維持空腔�(nèi)給定的壓��
光纖壓力傳感器分為功能型光纖壓力傳感器和非功能型光纖壓力傳感器�
功能型光纖壓力傳感器:在外界的壓力作用下對光纖自身的某些光學(xué)特性(強度,相位等)進行�(diào)制,�(diào)制區(qū)在光纖之�(nèi),光纖同時具有“感知”和“傳輸”兩種功能,因此又稱為內(nèi)�(diào)制光纖壓力傳感器或者傳感型光纖壓力傳感��
非功能型光纖壓力傳感�:借助其他光學(xué)敏感元件來完成傳感功�,調(diào)制區(qū)在光纖之�,光纖在系統(tǒng)中只起傳輸作�,因此稱為調(diào)制光纖壓力傳感器,或者傳光型光纖壓力傳感器�
1. 尺寸�
2. 封裝堅固
3. 精度�
4. 熱轉(zhuǎn)換低
5. 電磁/射頻免疫,本�(zhì)安全
1. 高溫�(huán)�
2. 高電壓環(huán)�
3. 危險�(huán)�
4. 航空與防�(wèi)
5. 工業(yè)工程控制和監(jiān)�
6. 在有限空�,危險和強電�/射頻/核磁共振�(huán)境下的靜�(tài)或動�(tài)壓力測量
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