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光纤传感手艺的生长始于20 世纪70 年月，是光电手艺生长最活跃的分支之一
。在以往都是电传感器时代，电传感器易受外界因素如电场、磁场等因素的影响、复用能力差、传输距离短、使用场合受限
。因此，以光波为载体、以光纤为前言的新型光纤传感器填补了电传感器的缺乏，成为了传感器中的新秀
。

光纤传感用具备奇异的优势：

• 体积小、重量轻、迅速度高；
• 频带宽，动态规模大；
• 不受电磁场的滋扰，信号在传输历程中抗电磁滋扰能力强；
• 绝缘性能好，适合于易燃、易爆工具的参数丈量；
• 光纤极细，可塑性好，几何形状具有多方面的顺应性，可做成恣意形状的传感器和传感器阵列；
• 光纤传感器系统便于与盘算机毗连，实现多功效、智能化丈量
  。

典范的光纤传感器件包括光纤应变传感器、光纤位移传感器、光纤渗压计、光纤压力传感器及光纤温度传感器, 适于在医疗、航空航天、桥梁修建、高温油井和国防等领域应用
。

光纤传感器可从光纤传感原理、被测工具及信号调制方法等差别角度分类
。

光强调制型一样平常工程丈量中因结构简朴、丈量规模大而应用在精度要求不太高的场合较多
。在对丈量精度要求较高的场合则接纳偏振和相位调制型
。

随着科学手艺的高速生长，对传感器的精度、稳固性及小型化的要求越来越高
。因此偏振调制型和相位调制型光纤传感器是现在研究和开发的主要工具
。

相位调制型（干预型）光纤传感器是使用待丈量对光纤中传输光的相位举行调制，使用干预手艺举行解调的一种传感器
。与其它调制型光纤传感器相比，相位调制型光纤传感器由于接纳干预手艺而具有很高的检测迅速度和区分率
。

光纤传感器中光的干预是通过种种光纤干预仪来实现的，现在主要接纳三种差别结构的光纤干预仪：

• 马赫-曾德尔(Mach–Zehnder)干预仪
• 塞格纳克(Sagnac)干预仪
• 法布里-珀罗(Fabry-Perot)干预仪

Fabry-Perot（简称F-P）干预型光纤传感器是一种接纳单根光纤、使用多光束干预原理来监测被丈量的转变，战胜了M-Z干预仪和Sagnac 干预仪结构光纤传感器中的偏振衰落征象，是现在历史长、手艺最为成熟、应用最为普遍的一种光纤传感器
。

● 多光束干预原理图

● 光纤F-P腔压力传感器结构示意图

自从1988 年Lee 和Taylor首次乐成制备了本征型法布里-珀罗干预(intrinsic Fabry-Perot interferometric, IFPI) 光纤传感器和1991 年Murphy等首次乐成制备了非本征型法布里-珀罗干预 (extrinsic Fabry-Perot interferometric, EFPI) 光纤传感器以来，光纤法布里-珀罗型传感器逐渐成为光纤传感器家族中的主要成员
。

加拿大FISO公司的白光干预原理的F-P传感器与调理器，通过位于读数仪中的菲佐干预仪来确定应变传感元件中法布里-珀罗腔的长度，该菲佐干预仪能光学再现法布里-珀罗腔的长度，并在沿干预仪一侧牢靠的高密度线性光电二极管阵列上对腔长数字化
。该手艺获到手艺专利（美国专利号5,202,939），在海内大坝等岩土工程领域获得推广与应用
。

FISO公司F-P传感系统优点：

• 光源为白光：无需校准的激光器
  。
• 菲佐（Fizeau）干预仪的丈量原理不依赖于光强，因此光缆弯曲和长光缆是可接受的
  。
• 丈量原理，交流读数仪不改变丈量精度
  。
• 高精度：应变计在某些情形下可以抵达0.1微应变
  。
• F-P光纤传感器不需要温度校正，与布拉格光栅光纤传感器相反，布拉格光栅应变计不可阻止地受到温度影响，热光系数为每摄氏度约6微应变
  。
• 提供温度赔偿和非赔偿的应变计：同时监测热效应和力学效应导致的应变，或者仅监测力学效应导致的应变
  。

与其它类型光纤干预传感器相比，法珀光纤传感用具有结构简朴、迅速度高、响应速率快、恒久稳固性好、能在卑劣情形下事情等优点，因此被普遍应用于种种检测领域
。

称重领域是光纤压力传感器应用的一个偏向，现在主要集中于动态称重方面的研究
。动态称重指在汽车运动状态下称出其质量，使用光纤压力传感器举行称重已成为现在动态称重研究的重点
。

传感器类型：光纤压力传感器

海内煤炭清静问题频出, 煤矿清静监控行业也逐渐被人们所重视, 先进而可靠的监控手艺可以极大的提高和包管煤矿清静生产能效, 并且可以展望或预警事故的爆发
。光纤传感具有实质清静、耐侵蚀、漂移小、迅速度高、使用寿命长并且便于与光纤环网通讯系统融合等一系列奇异优势, 已普遍应用于油井、电力、修建等高危行业
。同时光纤传感器也很是适用于煤矿井下单点或多点多参数检测, 是煤矿清静监控的理想选择
。

传感器类型：光纤压力传感器，光纤液压传感器，光纤应变传感器

陪同新的手艺的接纳，也给用于提供井下地球物理信息的传感器提出了越发苛刻的要求
。因此，对油藏和石油井下的一些要害的物理参数以及他们随着时间和空间的转变实时、在线的丈量和监测就变得很是主要
。好比关于海上油田，许多超深油井下的压强高达近百MPa，对传感器的事情压力规模也提出了极高的要求
。

光纤传感测井手艺是近年来海内外石油企业一直很是关注的测井手艺，有着很是辽阔的应用远景
。现在普遍接纳的电子式压力计，已知足不了测试需要，必需接纳适用于高压情形的光纤式压力监测系统
。

传感器类型：光纤压力传感器，光纤温度传感器，光纤渗压计

在发电厂中，操作清静性和效率与工厂的恒久使用寿命和性能直接相关
。若是压力，温度和流量三个参数坚持在适当规模内，则可以确保这一点
。

温度是涡轮机清静性和性能的决议因素，可是这些部件的事情情形温度非

？量，特殊是在高压压缩机的出口处和高压涡轮机的入口处
。若是温度凌驾一定规模，会大幅增添压缩机叶片失效和部件损坏的危害
。

另一个主要的因素是流量，由于读数直接进入涡轮机控制系统的性能盘算
。操作职员将使用流量丈量来验证从工厂启动最先到控制一样平常操作的性能和效率
。

传感器类型：光纤温度传感器，光纤压力传感器，光纤水位计，光纤渗压计

飞机清静监测作为至关主要的一环，关系着航空事业的前途与未来
。大气压力是监测飞机运行状态的要害参数之一，压力传感器的丈量精度、实时性、稳固性直接影响着飞机的操作控制
。光纤法珀压力传感器动态规模大、压力迅速度高、精度高，很是适用于航空等重大极端情形下的压力丈量
。一些研究职员基于光纤法珀传感和低相关干预手艺，搭建了光纤法珀多通道压力传感系统，对风洞中飞机模子的三个监测点举行五组航行姿态转变的模拟仿真和压力丈量实验
。[刘畅,王双,梁应剑,等.光纤法珀压力传感系统设计与风洞起源实验[J].红外与激光工程,2018,47(7):0722002-1-0722002-7]

传感器类型：光纤压力传感器

FOT 温度传感器体积小巧、不受电磁/射频滋扰（EMI/RFI）和闪电的影响、耐侵蚀、高精度和高可靠性，是卑劣情形下温度丈量的理想选择
。FOT 光纤温度传感器基于高度稳固的玻璃的热膨胀，可实现准确、稳固和可重复的丈量
。

FOT 主要用于埋入在混凝土中或安排在露天中
。它装有封装在PVC 或不锈钢防护套管内的法布里-珀罗光纤传感元件
。

FOS 光纤应变计是高性能应变丈量的理想选择
。使用合适的工业级粘接剂把FOS装置在种种质料外貌上，包括钢、混凝土和复合质料
。这款应变计用来丈量质料由于力学应力和温度效应引起的膨胀和缩短
。

EFO是一款埋入在混凝土中的光纤应变计，长70-mm
。它由一根两头装有两个法兰盘的不锈钢管组成，法兰盘能更好地粘合混凝土
。结实耐用的不锈钢结构，不受电磁滋扰（EMI）/射频滋扰（RFI）和雷击的影响，EFO光纤应变计是为埋入混凝土而设计的
。

FOD光学线性位置和位移传感器是一款绝对位置传感器，可提供高精度的位置和位移丈量效果
。

FOD是线性可变差动变压器(LVDT)的光纤版本，但与之差别的是，FOD不需要电信号和相关布线
。FOD完全不受电磁滋扰(EMI)和射频滋扰(RFI)的影响，不保存电流走漏或着火的危害
。

FOP MicroPZ 微型渗压计的设计基于微型MOMS (微光学机械系统)压力传感器的非接触挠度丈量手艺，制造MOMS压力传感器时接纳了光刻手艺
。

由于光纤读数仪或数据纪录仪可以在种种温度、电磁滋扰（EMI）、湿度和振动条件下一致而准确地丈量腔长，因此该系统纵然在卑劣的条件下也能获得可靠的压力丈量效果
。

FOP-MicroPZ渗压计是为工业和土木匠程应用而设计，装有不锈钢；ぬ和一块多孔不锈钢透水石，从而确保它的机械结实性，并且不锈钢透水石能；ご性不受固体颗粒的影响，从而只感测被测流体的压力
。这款传感器包括外壳在内的总直径为4.8mm，总长度为54mm
。

结实耐用的FOP型孔隙水压力计（也叫渗压计）不受电磁滋扰（EMI）/射频滋扰（RFI）和闪电的影响，适合在卑劣情形中使用，它具有很是好的恒久稳固性
。

FOP光纤传感渗压计与古板的丈量手艺差别，其奇异的设计基于不锈钢隔膜挠度的非接触丈量手艺
。

可靠和高性能的法布里-珀罗（Fabry-Perot）光纤传感器收罗

？，适合于实验室，土木匠程和工业的应用
。

主要特点

• 静态或高达15 kHz 的动态丈量
• 应变、温度、压力和位移的丈量
• 使用SCAI 毗连器的即插即用手艺
• 多项式丈量系数
• 用于设置和数据收罗的Evolution 软件，收罗频率高达5 k 样本/秒
• 0-5V 的模拟输出/ 16 位的区分率
• 实耐宝 (Snap-on)TS35 DIN 导轨

FOR-1是一款单通道、电池供电的光纤信号读数仪，能够很是准确地丈量压力、温度、应变和位移传感器
。

主要特点

• 单通道
• 背光液晶显示屏
• 结实耐用，容易使用
• 电压输出和RS-232通讯端口
• 体积小(1/8 DIN)

UMI是一款台式通用型光纤数据纪录仪，很是适合在光纤传感用具有优势的应用中，举行多点的温度、压力、应变和位移丈量
。

主要特点

• 4个或 8 个通道
• 结实耐用，易于使用
• 真空荧光大显示屏
• 电压输出和RS-232 通讯接口
• 采样频率高达 20 Hz