光纖傳感器原理

光纖傳感器基于從發(fā)光部發(fā)出的光的信息（波長、光強度）和在受光部接收到的光的信息來進行各種檢測。

1.常見物體檢測

這是通過阻擋從發(fā)光部分到受光部分的光來檢測物體是否存在的最基本的檢測原理。可以通過短暫的中斷來檢測通過，并且通過為發(fā)光部配備光接收裝置，還可以測量反射時間并測量物體的移動速度。

玻璃等透明物體由于光線透過而難以檢測，但通過高精度測量因表面（空氣?玻璃）折射率變化而引起的光強度變化，可以進行檢測。

2、液體檢測

光纖傳感器不僅可以檢測固體，還可以利用液體折射光的特性來檢測液體，管裝型和液體接觸型已投入實際應(yīng)用。

管安裝型從管壁發(fā)出光。如果管內(nèi)沒有液體，則光直線傳播；如果有液體，則光發(fā)生折射并進入接收側(cè)。這可以檢測液體的存在或不存在。這種類型可以檢測透明液體，但不能檢測不透光的不透明液體。

在濕式中，發(fā)射器和接收器彼此平行安裝在具有錐形的樹脂管中，當管不與液體接觸時，光被錐形部分折射并返回接收側(cè)。我是。當與液體接觸時，折射率發(fā)生變化，光不會返回。這可以檢測與液體的接觸。

這樣，光纖傳感器就可以用來檢測液體的存在、液位和漏水情況。對于液體檢測，樹脂管通常由特氟龍基材料制成，可用于化學(xué)溶液和高溫水，使其適用于廣泛的應(yīng)用。

3.顏色檢測

物體的顏色由反射光的波長分布決定，該波長分布取決于照射光的波長（顏色）的反射率和折射率。這可用于通過光纖傳感器檢測顏色。

4. 溫度和應(yīng)變檢測

光纖在徑向上具有雙重結(jié)構(gòu)，由纖芯部分和包層部分組成，但在制造過程中用特殊的紫外光照射光纖，在軸向上以規(guī)則的間隔產(chǎn)生折射率部分不同的區(qū)域。這稱為光纖布拉格光柵（FBG）。在這種情況下，光纖的圖像是兩端串聯(lián) FBG 的圓柱體。

FBG 僅反射某些波長，具體取決于所產(chǎn)生的間距和折射率，因此當光纖因溫度變化而膨脹或收縮時，反射光的波長以及反射光返回所需的時間都會發(fā)生變化。這使得它可以用作溫度傳感器。

此外，當安裝在結(jié)構(gòu)中時，光纖長度會隨著結(jié)構(gòu)的變形而變化，因此它也可以用作應(yīng)變傳感器。除了大型建筑物、隧道、管道等外，還應(yīng)用于不斷受到外力作用的結(jié)構(gòu)，例如海上風力發(fā)電，它是可再生能源的一種。當連接重物時，光纖的長度會根據(jù)重物移動時施加的加速力而變化，因此也可以用作加速度傳感器。