光纖傳感器的分類及精確度介紹

光纖傳感器是一種將被測對象的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的光信號的傳感器，它可以適應各種惡劣的氣象環(huán)境，無需額外的電源就可以長途傳輸。隨著傳感器不斷朝著精準、靈敏小巧的方向發(fā)展，光纖傳感器作為新生成員越來越受青睞。為增進大家對光纖傳感器的認識，以下是小編整理的四種常見光纖傳感器及選型依據相關內容，希望能給您帶來參考與幫助。

(1)光纖陀螺

光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型，是三代光纖陀螺的代表。21世紀初，第一代干涉光纖陀螺技術成熟，適合批量生產和商業(yè)化。第二代諧振光纖陀螺還處于實驗室研究向實用化發(fā)展的階段。第三代布里淵型仍處于理論研究階段。

根據采用的光學元件，光纖陀螺結構有三種實現方法：小分立元件系統(tǒng)、全光纖系統(tǒng)和集成光學元件系統(tǒng)。21世紀初，分離光學元件技術基本退出。全光纖系統(tǒng)用于低精度、低成本的開環(huán)光纖陀螺。由于工藝簡單，整體重復性好，成本低，集成光學器件陀螺在高精度光纖陀螺中非常流行，是其主要實現方法。

(2)光纖光柵傳感器

光纖布拉格光柵傳感器是國內外光纖傳感器領域的研究熱點之一。傳統(tǒng)光纖傳感器基本可分為光強型和干涉型兩種類型。光強傳感器的缺點是光源不穩(wěn)定，光纖損耗和探測器容易老化。干涉?zhèn)鞲衅饕髢煞N干涉光的光強相同，因此需要固定參考點，使應用不方便。21世紀初開發(fā)的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器可以避免上述兩種情況，其傳感信號為波長調制，復用能力強。光纖光柵傳感器是建筑健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測中最理想的靈敏元件。光纖光柵傳感器廣泛應用于地球動力學、航天器、電力工業(yè)和化學傳感器。

(3)光纖電流傳感器

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電力傳輸系統(tǒng)的容量不斷增加，運行電壓等級越來越高，電流越來越大，很難測量，這顯示了光纖電流傳感器的優(yōu)點。在電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的用于測量電流的傳感器是基于電磁感應的，存在以下缺點：易爆炸甚至災難性事故;大故障電流會引起鐵芯磁飽和;鐵芯共振效應;頻率響應慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、價格昂貴等，難以滿足新一代數字電網的發(fā)展需求。此時，光纖電流傳感器應運而生，應用廣泛。

(4)光纖水聽器

光纖水聽器主要用于測量水下聲信號，通過高靈敏度光纖相干檢測將水聲信號轉換為光信號，并通過光纖傳輸到信號處理系統(tǒng)進行識別。與傳統(tǒng)水聽器相比，光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、無電磁干擾等特點。廣泛應用于軍事、石油勘探、環(huán)境檢測等領域，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

光纖水聽器按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。干涉光纖水聽器的關鍵技術已經逐漸發(fā)展成熟，在一些領域形成了產品。光纖光柵水聽器是目前研究的熱點。關鍵技術包括光源、光纖設備、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術和工程技術。

關于光纖傳感器的選型，主要根據測量對象和環(huán)境確定類型。仔細分析測量工作，并考慮使用哪種原理的傳感器進行測量，因為即使測量相同的物理量，也可以通過不同的原理來實現。其次，必須考慮測量范圍、體積(空間是否足夠)、安裝方法、信號類型(模擬或數字信號)、測量方法(直接或間接測量)等。

光纖傳感器的精確度

傳感器的精度等級關系到整個系統(tǒng)的精度，是一個非常重要的參數。一般來說，精度越高，價格越貴。所以在選擇的時候，要從整體上考慮，適合自己的才是最好的，不要盲目追求所謂的高精度，除非需要定量測量精度值，否則要選擇精度等級更高的傳感器。

靈敏度的選擇

靈敏度是指輸出增量與相應輸入增量之比。我們必須正確理解這個參數，分為兩個方面:1。在線范圍內，靈敏度高，輸出信號值大，這是一個優(yōu)點。2.靈敏度高，與測量無關的外部噪聲容易混合，影響處理過程中的精度。

線性范圍

線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍，所以我們都希望線性范圍越寬越好，線性范圍越寬，范圍越大，精度越高。但任何傳感器的線性范圍都是相對的。為了在線性范圍內，我們只需對測量進行估算。

頻率響應特性

在測量過程中，傳感器的輸出總是有一定的延遲，這與實際值不同。因此，我們希望頻率響應更快，這樣延遲時間會更短。然而，由于結構和其他特性的影響，頻率很難提高。

穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是指長期使用后，其性能可以保持不變。除了自身原因，影響穩(wěn)定性的因素主要是環(huán)境因素。因此，所選傳感器應具有較強的環(huán)境適應性，并在適當的時候采取保護措施。