光纖壓力傳感�作為一種新型的傳感�,與傳統(tǒng)的壓力傳感器相比體積�、重量輕,具有電絕緣�、不�電磁干擾、可用于易燃易爆的環(huán)境中等優(yōu)�(diǎn),另外還可以�(gòu)成光纖分布式壓力傳感�,對(duì)橋梁、大壩等�(jìn)行健康狀況的�(shí)�(shí)�(jiān)�(cè)�
光纖壓力傳感器的重要傳感元件是法布利-比洛�(FP)型光�(xué)干涉儀。干涉儀的兩面鏡子分別是位于一�?zhèn)€薄膜內(nèi)表面和位于另一�?zhèn)€光纖。所施加的壓力P引起了薄膜的偏移,而此偏移又直接轉(zhuǎn)換成了FP 干涉儀空腔�(zhǎng)度的變化�
為得到薄膜偏移和所施加的壓力間的線性關(guān)�,傳感器的外形和材料都經(jīng)�(yán)格選擇。其�(guān)系可表示為:
Lcav(P) = L0 + (P-P0�*S
其中P 是施加到薄膜外表面上的壓�(單位psi)
P0是FP空腔�(nèi)的壓�(單位psi)
Lcav是由信號(hào)解調(diào)器所�(cè)得的空腔�(zhǎng)�(單位nm)
L0是處于零�(diǎn)初始狀�(tài)的空腔長(zhǎng)�(單位nm),通常定義為P =P0
S 是傳感器的靈敏度(單位nm)
壓力傳感器有三種不同的類型:1)量規(guī)型;2)盡�(duì)型和3)差分型。在量規(guī)型傳感器的情況下� P0即是四周壓力或大氣壓。量�(guī)型傳感器有a)一�(gè)通氣�,它使空腔處于四周壓力下或b)一�(gè)密封成大氣壓的空腔;在盡�(duì)型壓力傳感器的情形下� P0 = 0,工廠生�(chǎn)�(shí)其空腔在真空狀�(tài)下密�;而在差分型傳感器的情形下� P0即是任意的壓�。這種類型的傳感器有一�(gè)通氣孔接�,用于維持空腔內(nèi)給定的壓��
光纖壓力傳感器分為功能型光纖壓力傳感器和非功能型光纖壓力傳感��
功能型光纖壓力傳感器:在外界的壓力作用下�(duì)光纖自身的某些光�(xué)特性(�(qiáng)�,相位等)�(jìn)行調(diào)�,調(diào)制區(qū)在光纖之�(nèi),光纖同�(shí)具有“感知”和“傳輸”兩種功能,因此又稱為內(nèi)�(diào)制光纖壓力傳感器或者傳感型光纖壓力傳感��
非功能型光纖壓力傳感�:借助其他光學(xué)敏感元件來完成傳感功�,調(diào)制區(qū)在光纖之�,光纖在系統(tǒng)中只起傳輸作用,因此稱為�(diào)制光纖壓力傳感器,或者傳光型光纖壓力傳感器�
1. 尺寸�
2. 封裝�(jiān)�
3. 精度�
4. 熱轉(zhuǎn)換低
5. 電磁/射頻免疫,本�(zhì)安全
1. 高溫�(huán)�
2. 高電壓環(huán)�
3. 危險(xiǎn)�(huán)�
4. 航空與防�(wèi)
5. 工業(yè)工程控制和監(jiān)�
6. 在有限空間,危險(xiǎn)和強(qiáng)電磁/射頻/核磁共振�(huán)境下的靜�(tài)或動(dòng)�(tài)壓力�(cè)�