全球光纖傳感技術發(fā)展始于1977年,近年來,在機械、電子儀器儀表、航天航空、石油、化工、食品安全等領域的生產過程自動控制、在線檢測、故障診斷等方面,得到了發(fā)展和推廣。美國光纖傳感器研究起步早,光纖傳感技術在世界上較為先進,是全球光纖傳感器區(qū)域市場。從2012年到2017年間,全球光纖傳感器(包括點分式和分布式)消費值的平均年增幅高達20.3%。美國占據(jù)全球光纖傳感器的絕大部分市場份額。同時,預計2015-2020年,亞太地區(qū)將以12.7%的年均復合增長率成為增速較快的市場。近年來,中國成為亞太地區(qū)主要的光纖傳感產品應用市場。2011年交通及石化行業(yè)的光纖火災報警產品市場規(guī)模在2億元水平,電力設備光纖傳感溫度檢測及應用規(guī)模達到2億元水平,光纖傳感環(huán)境監(jiān)測、光纖陀螺產品市場達到2億元水平,光纖周界市場在0.5億元水平。這種傳感器在高溫環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能,適用于各種極端環(huán)境下的測量。廣西Mems傳感器承諾守信
傳感器的作用人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺。而單靠人們自身的感覺,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。新技術的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產過程中的各個參數(shù),使設備工作在正常狀態(tài)或比較好狀態(tài),并使產品達到比較好的質量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產也就失去了基礎。在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F(xiàn)代科學技術的發(fā)展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到nm的粒子世界,縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化,短到s的瞬間反應。此外,還出現(xiàn)了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、較低溫、超高壓、超高真空、較強磁場、超弱磁碭等等。湖南Mems傳感器生產企業(yè)光纖光柵傳感器廣泛應用于橋梁、建筑、航空航天等領域的健康監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)中。
傳感器是指這樣一類元件:它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等物理量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為便于傳送和處理的另一個物理量(通常是電壓、電流等電學量),或轉換為電路的通斷?;咎匦裕喊逊请妼W量轉換為電學量,可以方便地進行測量、傳輸、處理和控制等。傳感器的工作原理:傳感器通過敏感元件感受的通常是非電學量,而它利用轉換元件輸出的通常是電學量,如電壓、電流、電荷量等.傳感器一般由敏感元件、轉換元件、轉換電路和輔助電源四部分組成。
與傳統(tǒng)的傳感器不同,光纖優(yōu)良的物理、化學、機械以及傳輸性能,使光纖傳感器具有體積小、質量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度很高、測量帶寬很寬、檢測電子設備與傳感器可以間隔很遠等優(yōu)點,并可以構成傳感網絡。先進的光纖傳感器的靈敏度比傳統(tǒng)的傳感器高幾個數(shù)量級,可以測量的物理量已達70多種??偨Y起來它具有一下幾個優(yōu)點:1、精度高,響應速度快,線性特征范圍寬,使用的重復性好,檢測信號的信噪比高,由于現(xiàn)在光纖的量產化,價格低廉,可以使用范圍較廣。2、光纖是由電介質材料石英制成,傳輸?shù)氖枪庑盘?,因此安全性、可靠性好,抗電磁干擾能力強,能適應在電力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的環(huán)境條件下工作。3、抗腐蝕,抗污染能力強,可用于溫差較大的地方,時間時間老化特性優(yōu)良,工作壽命長。4、體積小,重量輕,容易安裝,對被測對象環(huán)境適應能力強。5、光纖是無源器件,自身單獨性好,不會破壞被測量的狀態(tài)。6、測量對象較廣。目前已有性能不同的多種測量溫度、壓力、位移、速度、液面、核輻射等各種物理量、化學量、生物量等的光纖傳感器。7、便于多點復用、傳輸損耗小,適合于組成測量網絡,實現(xiàn)多點實時智能化的遙測光纖傳感器可以用于測量溫度、壓力、位移、速度、磁場、電流等物理量。
分布式光纖振動傳感器的系統(tǒng)組成分布式光纖振動傳感器系統(tǒng)通常包括以下組成部分:激光源:提供光源,通常采用半導體激光器。光纖:用于傳輸激光信號,同時感應外部振動。信號處理器:分析從光纖中接收到的散射信號,提取出振動信息。通信單元:將處理后的信號傳輸?shù)接嬎銠C或其他控制設備。電源:為系統(tǒng)提供電力。分布式光纖振動傳感器的應用分布式光纖振動傳感器具有高靈敏度、高精度、長距離監(jiān)測等優(yōu)點,因此在許多領域都有廣泛的應用。以下是幾個具體應用示例:安全監(jiān)控:分布式光纖振動傳感器可以用于監(jiān)測重要設施和區(qū)域,如機場、鐵路軌道、建筑等。當有人或車輛靠近時,傳感器會立即檢測到并觸發(fā)警報。結構健康監(jiān)測:分布式光纖振動傳感器可以用于監(jiān)測大型橋梁、高層建筑等結構的健康狀況。通過對結構的振動響應進行監(jiān)測和分析,可以評估結構的穩(wěn)定性和安全性。地震學研究:分布式光纖振動傳感器可以用于地震觀測網絡,實現(xiàn)對地震活動的實時監(jiān)測和定位。這對于地震預警和地震科學研究具有重要意義。交通控制:分布式光纖振動傳感器可以用于監(jiān)測道路和橋梁的車輛流量。通過分析傳感器的輸出信號,可以提取出行車規(guī)律,為交通管理和控制提供決策支持。光纖傳感器在測量過程中幾乎不會對被測物體造成干擾。天津Mems傳感器共同合作
光纖光柵傳感器的響應速度非???,可以實時跟蹤動態(tài)變化的應變和溫度。廣西Mems傳感器承諾守信
傳感器經常作為自動化產品的一部分,以元件、器件、部件等形式出現(xiàn)在市場上,所以傳感器的范圍不是很明確。但由于它的功能獨特且不可或缺,很受人們重視。GB7665-87國家標準中規(guī)定,傳感器(transducer/sensor)的定義為:能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成,其中敏感元件是指傳感器中能直接感受和響應被測量的部分,轉換元件是指傳感器中能將敏感元件感受或響應的被測量轉換成適于傳輸和測量的信號部分。常用的結構監(jiān)測類監(jiān)測類傳感器種類很多,采用常用的監(jiān)測原理進行分類:l電子式傳感器l振弦式傳感器l光纖光柵式傳感器廣西Mems傳感器承諾守信