2025-06-07 01:04:27
敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關(guān)系的物理量信號(hào);轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)對轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路一般還需要輔助電源供電。傳感器的特點(diǎn)微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié).傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了“觸覺”“味覺”和“嗅覺”等,讓物體慢慢“活”了起來。傳感器的分類(1)按照其用途可分為:壓力傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器、雷達(dá)傳感器等.(2)按照其原理可分為:振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等.(3)按其輸出信號(hào)可分為:模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào);數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換);膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換);開關(guān)傳感器—當(dāng)一個(gè)被測量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。光纖光柵傳感器的尺寸小、重量輕,不會(huì)對被測結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加壓力或熱量。上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器方案
布拉格光纖光柵對應(yīng)力和溫度都很敏感,無論光纖光柵是受力了還是環(huán)境溫度發(fā)生變化了,反映到光纖光柵上都是光柵柵距發(fā)生了變化,也即光纖光柵傳感器發(fā)生了相應(yīng)的應(yīng)變。這意味著當(dāng)您想用光纖光柵應(yīng)變傳感器或者光纖光柵應(yīng)力傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確測試的時(shí)候,必須要考慮環(huán)境溫度是否發(fā)生了變化,你必須要從ΔλB=λB(1-Pe)Δε+λB(αf-ξ)ΔT的公式中扣除掉溫度對于反射波長的影響,也就是說要讓ΔT=0或者是ΔT的數(shù)值可知,這個(gè)過程被稱為光纖光柵傳感器的溫度補(bǔ)償。江蘇Mems傳感器招商光纖光柵傳感器的制造成本不斷降低,使得這種先進(jìn)技術(shù)在各領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
光纖光柵傳感器優(yōu)點(diǎn)(1)抗電磁干擾:一般電磁輻射的頻率比光波低許多,所以在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁干擾的影影響。(2)電絕緣性能好,**可靠:光纖本身是由電介質(zhì)構(gòu)成的,而且無需電源驅(qū)動(dòng),因此適宜于在易燃易爆的油、氣、化工生產(chǎn)中使用。(3)耐腐蝕,化學(xué)性能穩(wěn)定:由于制作光纖的材料一石英具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性,因此光纖傳感器適宜于在較惡劣環(huán)境中使用。(4)體積小、重量輕,幾何形狀可望(5)傳輸損耗小:可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控監(jiān)測(6)傳輸容量大:可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分布式測量(7)測量范圍廣:可測量溫度、壓強(qiáng)、應(yīng)變、應(yīng)力、液位、位移、加速度等
DFVS的應(yīng)用1.地震監(jiān)測DFVS可以實(shí)現(xiàn)對地震信號(hào)的監(jiān)測,可以用于地震預(yù)警、地震研究等領(lǐng)域。由于DFVS具有高靈敏度、高分辨率、高精度等優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)對微小地震信號(hào)的監(jiān)測。2.結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測DFVS可以實(shí)現(xiàn)對建筑物、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)的振動(dòng)監(jiān)測,可以用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、結(jié)構(gòu)**評估等領(lǐng)域。由于DFVS可以實(shí)現(xiàn)對光纖全長的振動(dòng)監(jiān)測,因此可以實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。3.管道泄漏檢測DFVS可以實(shí)現(xiàn)對管道的振動(dòng)監(jiān)測,可以用于管道泄漏檢測、管道**評估等領(lǐng)域。由于DFVS可以實(shí)現(xiàn)對光纖全長的振動(dòng)監(jiān)測,因此可以實(shí)現(xiàn)對管道的監(jiān)測。4.邊界安防DFVS可以實(shí)現(xiàn)對邊界的振動(dòng)監(jiān)測,可以用于邊界安防、入侵檢測等領(lǐng)域。由于DFVS可以實(shí)現(xiàn)對光纖全長的振動(dòng)監(jiān)測,因此可以實(shí)現(xiàn)對邊界的監(jiān)測。四、DFVS的發(fā)展趨勢隨著科技的不斷發(fā)展,DFVS的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣。未來,DFVS將會(huì)在地震監(jiān)測、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、管道泄漏檢測、邊界安防等領(lǐng)域得到更廣的應(yīng)用。同時(shí),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,DFVS的靈敏度、分辨率、精度等性能將會(huì)不斷提高,使得DFVS在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣。光纖傳感器的兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是傳輸數(shù)據(jù)量大和損耗小,在無需中繼的情況下,可以實(shí)現(xiàn)幾十公里的遠(yuǎn)程監(jiān)測。
光纖光柵傳感器的一大優(yōu)點(diǎn)是多個(gè)光纖光柵傳感器可通過時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用等串聯(lián)式復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)串接,通過多根光纖的空分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多分支布設(shè),傳感網(wǎng)總體布設(shè)成本低。(1)可以將不同類別的傳感器串接在一個(gè)通道上;(2)主機(jī)通道數(shù)量可擴(kuò)展,常規(guī)主機(jī)達(dá)到32通道;光纖光柵原理光纖光柵技術(shù)于1978年問世,它本質(zhì)是一段纖芯折射率周期性變化的光纖,長度一般只有10mm左右。當(dāng)一束寬光譜光λ(如圖中的入射光譜)經(jīng)過光纖Bragg光柵時(shí),被光柵反射回一單色光λB,相當(dāng)于一個(gè)窄帶的反射鏡。光纖光柵壽命較長,監(jiān)測/檢測行業(yè)內(nèi)公認(rèn):長期監(jiān)測采用光纖光柵式,短期檢測使用振弦式!上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器方案
光纖傳感器還可以用于**監(jiān)控,如監(jiān)測建筑物的振動(dòng)和變形。上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器方案
有色金屬型傳感器的工作原理:有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個(gè)振蕩電路,電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當(dāng)鋁或銅之類的有色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí),振蕩頻率增高;當(dāng)鐵一類的黑色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí),振蕩頻率降低。如果振蕩頻率高于參考頻率,傳感器輸出信號(hào)。通用型接近傳感器的工作原理:振蕩電路中的線圈L產(chǎn)生一個(gè)高頻磁場。當(dāng)目標(biāo)物接近磁場時(shí),由于電磁感應(yīng)在目標(biāo)物中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流(渦電流)。隨著目標(biāo)物接近傳感器,感應(yīng)電流增強(qiáng),引起振蕩電路中的負(fù)載加大。然后,振蕩減弱直至停止。傳感器利用振幅檢測電路檢測到振蕩狀態(tài)的變化,并輸出檢測信號(hào)。上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器方案