四種常見(jiàn)的基恩士位移傳感器及選型依據(jù)介紹

　　基恩士位移傳感器是一種將被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的傳感器，它可以適應(yīng)各種惡劣的氣象環(huán)境，無(wú)需額外的電源就可以長(zhǎng)途傳輸。隨著傳感器不斷朝著精準(zhǔn)、靈敏小巧的方向發(fā)展，光纖傳感器作為新生成員越來(lái)越受青睞。為增進(jìn)大家對(duì)光纖傳感器的認(rèn)識(shí)，以下是小編整理的四種常見(jiàn)光纖傳感器及選型依據(jù)相關(guān)內(nèi)容，希望能給您帶來(lái)參考與幫助。

　　(1)基恩士位移傳感器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(jì)初，第一代干涉光纖陀螺技術(shù)成熟，適合批量生產(chǎn)和商業(yè)化。第二代諧振光纖陀螺還處于實(shí)驗(yàn)室研究向?qū)嵱没l(fā)展的階段。第三代布里淵型仍處于理論研究階段。

　　根據(jù)采用的光學(xué)元件，光纖陀螺結(jié)構(gòu)有三種實(shí)現(xiàn)方法：小分立元件系統(tǒng)、全光纖系統(tǒng)和集成光學(xué)元件系統(tǒng)。21世紀(jì)初，分離光學(xué)元件技術(shù)基本退出。全光纖系統(tǒng)用于低精度、低成本的開(kāi)環(huán)光纖陀螺。由于工藝簡(jiǎn)單，整體重復(fù)性好，成本低，集成光學(xué)器件陀螺在高精度光纖陀螺中非常流行，是其主要實(shí)現(xiàn)方法。

　　(2)基恩士位移傳感器傳感器是國(guó)內(nèi)外光纖傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)光纖傳感器基本可分為光強(qiáng)型和干涉型兩種類(lèi)型。光強(qiáng)傳感器的缺點(diǎn)是光源不穩(wěn)定，光纖損耗和探測(cè)器容易老化。干涉?zhèn)鞲衅饕髢煞N干涉光的光強(qiáng)相同，因此需要固定參考點(diǎn)，使應(yīng)用不方便。21世紀(jì)初開(kāi)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(hào)為波長(zhǎng)調(diào)制，復(fù)用能力強(qiáng)。光纖光柵傳感器是建筑健康檢測(cè)、沖擊檢測(cè)、形狀控制和振動(dòng)阻尼檢測(cè)中的靈敏元件。光纖光柵傳感器廣泛應(yīng)用于地球動(dòng)力學(xué)、航天器、電力工業(yè)和化學(xué)傳感器。

　　(3)基恩士位移傳感器的快速發(fā)展，電力傳輸系統(tǒng)的容量不斷增加，運(yùn)行電壓等級(jí)越來(lái)越高，電流越來(lái)越大，很難測(cè)量，這顯示了光纖電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的用于測(cè)量電流的傳感器是基于電磁感應(yīng)的，存在以下缺點(diǎn)：易爆炸甚至災(zāi)難性事故;大故障電流會(huì)引起鐵芯磁飽和;鐵芯共振效應(yīng);頻率響應(yīng)慢;測(cè)量精度低;信號(hào)易受干擾;體積重量大、昂貴等，難以滿(mǎn)足新一代數(shù)字電網(wǎng)的發(fā)展需求。此時(shí)，光纖電流傳感器應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)用廣泛。

　　(4)基恩士位移傳感器主要用于測(cè)量水下聲信號(hào)，通過(guò)高靈敏度光纖相干檢測(cè)將水聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并通過(guò)光纖傳輸?shù)叫盘?hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別。與傳統(tǒng)水聽(tīng)器相比，光纖水聽(tīng)器具有靈敏度高、響應(yīng)帶寬寬、無(wú)電磁干擾等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于軍事、石油勘探、環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　基恩士位移傳感器按原理可分為干涉型、強(qiáng)度型、光柵型等。干涉光纖水聽(tīng)器的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，在一些領(lǐng)域形成了產(chǎn)品。光纖光柵水聽(tīng)器是目前研究的熱點(diǎn)。關(guān)鍵技術(shù)包括光源、光纖設(shè)備、探頭技術(shù)、抗偏振衰落技術(shù)、抗相位衰落技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)和工程技術(shù)。

　　關(guān)于光纖傳感器的選型，主要根據(jù)測(cè)量對(duì)象和環(huán)境確定類(lèi)型。仔細(xì)分析測(cè)量工作，并考慮使用哪種原理的傳感器進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)榧词箿y(cè)量相同的物理量，也可以通過(guò)不同的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。其次，必須考慮測(cè)量范圍、體積(空間是否足夠)、安裝方法、信號(hào)類(lèi)型(模擬或數(shù)字信號(hào))、測(cè)量方法(直接或間接測(cè)量)等。

　　基恩士位移傳感器的精度等級(jí)關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的精度，是一個(gè)非常重要的參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，精度越高，越貴。所以在選擇的時(shí)候，要從整體上考慮，適合自己的才是，不要盲目追求所謂的高精度，除非需要定量測(cè)量精度值，否則要選擇精度等級(jí)更高的傳感器。

　　靈敏度的選擇

　　靈敏度是指輸出增量與相應(yīng)輸入增量之比。我們必須正確理解這個(gè)參數(shù)，分為兩個(gè)方面:1。在線范圍內(nèi)，靈敏度高，輸出信號(hào)值大，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。2.靈敏度高，與測(cè)量無(wú)關(guān)的外部噪聲容易混合，影響處理過(guò)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(duì)的。為了在線性范圍內(nèi)，我們只需對(duì)測(cè)量進(jìn)行估算。

　　頻率響應(yīng)特性

　　在測(cè)量過(guò)程中，傳感器的輸出總是有一定的延遲，這與實(shí)際值不同。因此，我們希望頻率響應(yīng)更快，這樣延遲時(shí)間會(huì)更短。然而，由于結(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(yīng)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候采取保護(hù)措施。