光纤布拉格光栅传感器的工作原理[3]
光纤布拉格光栅传感器(FBS)是一种使用频率,范围最广的光纤传感器,这种传感器能根据环境温度以及/或者应变的变化来改变其反射的光波的波长。光纤布拉格光栅是通过全息干涉法或者相位掩膜法来将一小段光敏感的光纤暴露在一个光强周期分布的光波下面。这样光纤的光折射率就会根据其被照射的光波强度而改变。这种方法造成的光折射率的周期性变化就叫做光纤布拉格光栅。
当一束广谱的光束被传播到光纤布拉格光栅的时候,光折射率被改变以后的每一小段光纤就只会反射一种特定波长的光波,这个波长称为布拉格波长,这种特性就使光纤布拉格光栅只反射一种特定波长的光波,而其它波长的光波都会被传播。
编辑本段分类
按光纤在光纤传感器中的作用可分为传感型和传光型两种类型。
传感型光纤传感器的光纤不仅起传递光作用,同时又是光电敏感元件。由于外界环境对光纤自身的影响,待测量的物理量通过光纤作用于传感器上,使光波导的属性(光强、相位、偏振态、波长等)被调制。传感器型光纤传感器又分为光强调制型、相位调制型、振态调制型和波长调制型等。[4]传光型光纤传感器
传光型光纤传感器是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后,通过在输出端进行光信号处理而进行测量的,这类传感器带有另外的感光元件对待测物理量敏感,光纤仅作为传光元件,必须附加能够对光纤所传递的光进行调制的敏感元件才能组成传感元件。光纤传感器根据其测量范围还可分为点式光纤传感器、积分式光纤传感器、分布式光纤传感器三种。其中,分布式光纤传感器被用来检测大型结构的应变分布,可以快速无损测量结构的位移、内部或表面应力等重要参数。目前用于土木工程中的光纤传感器类型主要有Math-Zender干涉型光纤传感器,Fabry-pero腔式光纤传感器,光纤布喇格光栅传感器等。
光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性,使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。实现的建筑结构的健康检测。
编辑本段发展趋势
近年来,传感器朝着灵敏、、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的耳目作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。[5]编辑本段流量原理
光纤传感器的另外一个大类是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比类传感器稍低。
光纤在传感器家族中是后起之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。
光纤传感器凭借着其大量的优点已经成为传感器家族的后起之秀,并且在各种不同的测量中发挥着自己独到的作用,成为传感器家族中不可缺少的一员。
编辑本段基本构成
光纤传感器网的三种基本构成
[6] 光纤传感器网有三种基本构成,其中一个叫单点式传感器。一根光纤在这里仅仅起到传输的作用,另外一种叫多点式传感器,在这里一根光纤把很多传感器串起来,这样很多传感器可以共用光源实现网络性监测。再有就是智能光纤传感器。
多点式光纤传感器,从外表看就是一节光栅,通过紫外线照射发现有周期性的间隔。当有光纤入射的时候,如果光纤的波长正好等于间隔的两倍,那么这个光波将会受到强烈的反射,而如果光纤受到温度变化或者应变等等,这个反射波长将会发生变化,这种传感器在一根光纤上可以做很多个,把它连接起来就可以用于各种各样的传感应用。
因为光纤是软的,它可以两维、三维,所以横轴是空间的位置,纵轴是测量对象。这样一个传感网解决了什么问题呢?它解决了在什么位置上发生了什么事情,那个事情有多少个强度的问题,也就是提供了两维的信息。这就是智能光纤传感器所需要解决的问题,它有非常突出的特点要求,包括体积小、强度高、稳定性好,可植入材料中。抗电磁干扰、耐环境。
光纤传感器已经成功应用于飞机结构监测。我们看到A-380和波音787,它们的特点是超过一半数量是碳纤维,比如说碳纤维符合树脂有几种缺失,一个是层与层之间的剥离,由于这种材料比较强,所以很难像现在的铝合金材料那样实行碳酸检测,所以研究人员现在开始研究把光纤传感器埋到复合材料当中去,由于这种材料一层大概125微米的厚度,所以这种光纤传感器必须是特别细小的光纤传感器,大概直径在50个微米左右。
我们说光纤传感器网可以成为安全安心社会的神经网。光纤传感器网可以用语光纤通讯网的诊断技术。光纤传感器网在安防方面已经有很多的应用,国内有很多企业在这方面开展了卓有成效的工作。
红外发射二极管SE1450/1470(L) 型号:SE1450/1470(L) 红外发射二极管SE1450/1470(L)简介:2mm 金属封装红外光电传感器,工作温度-55℃——+125℃,输出波长SE1450对应935nm,SE1470对应880nm。射线角24o,输出功率0.20mW。可用于风速仪等产品。同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 输出功率(mW) 正向电压(V) 发散角(°) ... |
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红外发射二极管SE2460/SE2470 型号:SE2460/2470 红外发射二极管SE2460/SE2470 一、主要特点: 红外发射二极管工作温度-55℃——+125℃ 输出波长分别是935和880nm,射线角18o 输出功率有0.27、0.40、1.00、1.70、6.00mW等 红外发射二极管同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 输出功率(mW) 正向电压(V) 发散角(°) 波长(nm) SE2460-1 ... |
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血氧分析用红外传感器发射器ELM-4000 品牌:美国MEAS 型号:ELM-4000 一、简介:ELM-4000系列是血氧分析组件中的发射部分。其发射峰值波长非常适合做血氧分析仪。发射光源GaAlAs结合GaAlP的材质。并有一个本质安全的环氧树脂材质的镜头二、产品特性:低成本、660nm±3 nm峰值波长、两个红外波长可以选择、环氧树脂材质的镜头三、应用:脉搏血氧仪、耳/手指探头、一次性血氧... |
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槽型光电对射传感器HOA0890 品牌:美国Honeywell 型号:HOA0890 ... |
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血氧分析用红外传感器接收器EPM-4001 品牌:美国MEAS 型号:EPM-4001 一、简介:该产品用于血氧的定量分析,EPM-4001是分析组件里的探测部分。是一个硅平面扩散光电二极管构成,专为医疗行业设计。特点是高效率和快速响应。该产品可以与ELM4001和ELM4002配对使用。二、产品特性:低成本、快速响应、与660nm组件配对、环氧树脂材质的镜头、具有完整的封装、感光面达到8平方... |
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条形码传感器HOA6480 品牌:美国Honeywell 型号:HOA6480 条形码传感器HOA6480 一、简介:专为条形码检测仪器所设计的光电条形码编码器。内含完整电路,包括光电晶体管的驱动运放LPV321。输出为5V的高低电平。二、特点: 0.180inch的焦距 0.010inch的分辨率电缆或者插针的电路连接三、典型应用:线/边缘检测条形码识别器... |
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槽型红外光电传感器 品牌:美国Honeywell 槽型红外光电传感器 HOA0890/0880/0872/0301/0306 简介:工作温度-40℃——+70℃. 槽型红外光电传感器,输出有上拉电阻型、集电极输出型、推挽型。输出逻辑分缓冲和反向可以供选择。 特点以及同类产品比较: 外形 型号 组成 驱动电流 亮电流 Vce(sat) 上升... |
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反射式光电套件HLC1395/HOA0149/1397/1405 品牌:美国Honeywell 型号:HLC1395/HOA0149/1397/1405 反射式光电套件HLC1395/HOA0149/1397/1405 简介:提供基于气密金属封装的反射组件,内部可根据要求红外发光管、光电三极管、达林顿管系列,可满足绝大部分工业应用场合。器件管脚焊接温度不超过260℃。内含塑料封装红外光电传感器。特点: 输出 集电极动作电流 型号 ... |
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反射式光电套件HOA1180/2498 品牌:美国Honeywell 型号:HOA1180/2498 反射式光电套件HOA1180/2498 简介:提供基于气密金属封装的反射组件,内部可根据要求红外发光管、光电三极管、达林顿管系列,可满足绝大部分工业应用场合。器件管脚焊接温度不超过260℃。内含金属部件。 特点: 输出 集电极动作电流 型号 晶体管 0.16mA ... |
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编码器传感器HOA0901/HLC2705 品牌:美国Honeywell 型号:HOA0901/HLC2705 编码器传感器HOA0901/HLC2705 简介:编码检测器包括一个双通道集成电路探测器和一个红外LED,封装在黑色热塑外壳中。这种器件通常和一个遮挡条或一个码盘一起使用,来编码机械运动的速率和方向。特点: 输出选项 型号 速度和方向 HLC2705-001 方向、转换逻辑... |
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光电斯密特接收器SD5600/5610 品牌:美国Honeywell 型号:SD5600/5610 光电斯密特接收器SD5600/5610 简介:工作温度-40℃——+100℃,电源电压16.0V,输出电阻10KΩ上拉,响应角12o。特点: 输出逻辑电平 动作阈值光强 型号 Buffer 2.5mW/cm2 SDP5600 Inverter 2.5mW/cm2 SDP5610 Buffer 0.25mW/cm2 SDP5620 ... |
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光电斯密特接收器SDP8600 品牌:美国Honeywell 型号:SDP8600 光电斯密特接收器SDP8600 简介:光电斯密特接收器输出由一施密特触发电路缓冲以保证与现行的数字电路匹配。可引起接收器状态改变的发光管电流值为20mA,输出级为发射极接地的NPN三极管,带10KΩ的集电极电源Vcc上拉电阻。工作温度-40℃——+85℃,输出电阻10KΩ上拉,响应角55o。特点:... |
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光电晶体(接收管)SDP8405/8406 品牌:美国Honeywell 型号:SDP8405/8406 光电晶体(接收管)SDP8405/8406 简介:侧面塑料封装红外光电传感器接收管。工作温度-40℃——+85℃,角响应有20o,最小光电流是12.0 mA。 同一系列的其他产品参数对比如下: 传感器 亮电流(mA) 接收角(°) SDP8505-003 12 20 SDP8406-002 1.8 ... |
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光电晶体(接收管)SD3443 品牌:美国Honeywell 型号:SD3443 光电晶体(接收管)SD3443 简介:工作温度-55℃——+125℃,角响应90o,最小光电流是0.5mA。封装为TO-46。同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 亮电流(mA) 传感器 接收角(°) 偏置 SD3443-1 0.5 三极管 90 5.0 SD3443-2 1.0 三极管... |
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光电晶体(接收管)SD2440 品牌:美国Honeywell 型号:SD2440 光电晶体(接收管)SD2440 简介:1.5mm 金属封装红外光电传感器。 工作温度-55℃——+125℃,角响应48o,最小光电流是7.0 mA。同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 亮电流(mA) 传感器 接收角(°) 偏置 SD2440-1 0.5 三极管 48 5.0 SD244... |
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光电晶体(接收管)SD1440 品牌:美国Honeywell 型号:SD1440 光电晶体(接收管)SD1440 简介:2mm 金属封装红外光电传感器。 工作温度-55℃——+125℃,角响应24o,最小光电流是3.0 mA。同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 亮电流(mA) 传感器 接收角(°) 偏置 SD1440-1 0.70 三极管 24 5.0 SD1440-2... |
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红外发射二极管SE3455/5455 品牌:美国Honeywell 型号:SE3455/5455 红外发射二极管SE3455/5455 简介:工作温度-55℃——+125℃,输出波长分别是935和880nm,射线角20o,输出功率有2.00、3.50、4.80、5.40mW等。 同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 输出功率(mW) 正向电压(V) 发散角(°) 波长(nm) SE5455-1 2.0 ... |
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红外发射二极管SE3470/5470 品牌:美国Honeywell 型号:SE3470/5470 红外发射二极管SE3470/5470 简介:工作温度-55℃——+125℃,输出波长935和880nm,射线角90o,输出功率有2.00、3.50、4.80、5.40mW. 同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 输出功率(mW) 正向电压(V) 发散角(°) 波长(nm) SE3455-1 2.0 1.7 90 9... |
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红外发射二极管SEP8505/8506 品牌:美国Honeywell 型号:SEP8505/8506 红外发射二极管SEP8505/8506 简介:侧面发光塑料封装红外光电传感器。工作温度-40℃——+85℃,输出波长935nm,射线角50o,输出功率有0.05、0.33、0.45mW。同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 输出功率(mW) 发散角(°) 波长(nm) SEP8505 2.-4.0 mW/cm2 ... |
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小型人体红外模块-电平输出(SSD-ME003SE-H) SUNSTAR系列红外感应模块感应开关感应灯选型手册 产品概述: SSD-ME003SE-H是基于红外线技术的自动控制产品,灵敏度高、可靠性强、超小体积、超低电压工作模式.广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品. 产品特点: ■ 全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平; ■ 超小体积; ■ 可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以活动的时间为延时时间的起始点); ■ 工作电压范围宽:默认工作电压DC 4.5V-20V; ■ 微功耗:静态电流<60微安,特别适合干电池供电的自动控制产品; ■ 输出高电平信号:可方便与各类电路实现对接; 应用范围: ■ 人体感应灯具 ■ 人体感应玩具 ■ 安防产品 ■ 工业自动化控制 ■ 自动感应电器设备 ■ 电池供电自动控制等 技术参数: ...
红外发射二极管SE3470/5470 品牌:美国Honeywell 型号:SE3470/5470 红外发射二极管SE3470/5470 简介:工作温度-55℃——+125℃,输出波长935和880nm,射线角90o,输出功率有2.00、3.50、4.80、5.40mW. 同一系列的其他产品参数对比如下: 型号 输出功率(mW) 正向电压(V) 发散角(°) 波长(nm) SE3455-1 2.0 1.7 90 9... 资料下载:dzsc/19/3802/19380277.gif 立即下载 dzsc/19/3802/19380277.gif SSD-ME003DD是基于红外线技术的自动控制产品, 灵敏度高,可靠性强,超低电压工作模式, 广泛应用于各类自动感应电器设备, 尤其是干电池供电的自动控制产品。 产品特点: ■ 全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平, 人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平。 ■ 光敏控制(可选择,出厂时未设):可设置光敏控制,白天或光线强时不感应。 ■ 温度补偿(可选择,出厂时未设):在夏天当环境温度升高至30~32℃,探测距离稍变短,温度补偿可作一定的性能补偿。 ■ 两种触发方式:(默认可重复触发) a.不可重复触发方式:即感应输出后,...