第6章-光纤应变传感器PPT课件.ppt

. . 第六章 光纤应变传感器 主要内容 一、光纤传感的应用领域　 二、光纤传感的分类　　 三、光纤传感的研究现状 被测量： 　　温度[1]、 　　压力[2]、 　　流量[3]、 　　位移[4]、 　　振动[5]、 　　转动[6]、 　　弯曲[7]、 　　液位[8]、 　　速度[9]、 　　加速度[10]、 　　声场[11]、 　　电流[12]、 　　电压[13]、 　　磁场[14] 　　辐射[15 等各种物理量 传感 技术的应用 领域 工业 　农业 国防 运输 能源 环境 建筑业 6.1　传感技术应用领域 传感技术的现状 6.2 传统的传感技术 6.3 光纤传感技术 6.2 传统的传感技术 传统的传感器是以应变-电量为基础，以电信号为转换及传输的载体，用导线传输电信号。因此，使用时受到电磁场和环境的影响，如环境湿度太大可能引起短路，特别是高温和易燃、易爆环境中易引起火灾等等。另外，由于自身因素的限制，不能实现长期实时监测。 四川宜宾南门大桥断裂成三截 2001年11月07日凌晨４时３０分至５时许，四川宜宾市金沙江南门大桥两端先后发生断裂，两辆汽车坠入江中，一艘小船被毁，已知２人失踪，２人受伤。市区南北公路交通和部分通讯中断。 6.3 光纤传感器分类与研究现状 分类： 一、按传感系统结构分类 二、按被测量分类 6.3.1 光纤传感器按结构分类 光强调制型光纤应变传感器 偏振型光纤应变传感器 相位调制型光纤应变传感器 6.3.2 光纤传感器按被测量分类 光纤应变传感器 光纤温度传感器 光纤电压、电流传感器 光纤流量传感器 6.3.2 光纤传感器按应用领域分类 工业用光纤传感器 农业用光纤传感器 军事业用光纤传感器 水利用光纤传感器 食品工业用光纤传感器 建筑工业用光纤传感器 消防用光纤传感器 医疗用光纤传感器 6.3.3 光纤传感器按结构分类 光强调制型光纤应变传感器 偏振型光纤应变传感器 相位调制型光纤应变传感器 光强调制型光纤应变传感器 最大测量范围为3000με[20]， 最高分辨率为25με [24] 。 图1-2 微弯型光纤应变传感器 图1-3 蚀刻型光纤应变传感器 Fig.1-2 Microbend fiber-optic strain sensor Fig.1-3 Etched fiber-optic strain sensor 偏振型光纤应变传感器 图6-5 偏振光纤应变计 Fig.6-5 Polarimetric optical fiber strain gauge 最大测量范围[34]为1200με，分辨率为 5με 相位调制型光纤应变传感器 麦克尔逊(Michelson)干涉型光纤应变传感器 马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)光纤应变传感器 法布里-珀罗(Fabry-Perot简写为F-P)光纤应变传感器 光纤光栅传感器 常用相位调制型光纤传感结构 a)???? 麦克尔逊干涉仪　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 c)???? 法布里-珀罗干涉仪 a)???? Michelson interferometer　　　　　　　　　　　　　　 c)　Fabry-Perot interferometer 　　　　　b) 　马赫-曾德尔干涉仪　　　　　　　　　　　　　　　　　　　d)???? 塞格奈克干涉仪 　　b)??? Mach-Zehnder interferometer 　　　　　　　　　　　　　　　　d)　 Sagnac interferometer ? 图6-6 各种光纤干涉仪 麦克尔逊(Michelson)干涉型光纤应变传感器 图6-7 麦克尔逊光纤应变传感器结构 Fig.6-7 Fiber-optic sensor structure of Michelson 最大测量范围[36]达1500με，最高分辨率达2με 马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)光纤应变传感器 6-8 马赫-曾德光纤应变传感原理结构 Fig.6-8 The principle structure of Mach-Zehnder’s strain sensor 最大测量范围为1200με，最高分辨率为