光纖傳感器由(yóu)幾部分(fèn)組成,包(bāo)含光(guāng)源(yuán)、傳輸纖(xiān)維、探測器(qì)、信号(hào)處(chù)理(lǐ)設備等構(gòu)成。它的(de)工作原理是(shì)把光通過(guò)光纖輸(shū)送到調(diào)制器,這樣(yàng)一來(lái),測量參數和調制區内的光進(jìn)行作(zuò)用後,從而使光的性質發生巨大的(de)改變,使(shǐ)光源發出的(de)光變爲被(bèi)調制的信号光(guāng),然後(hòu),再借(jiè)助光(guāng)纖把光傳(chuán)送(sòng)到光電(diàn)探測器,進而把(bǎ)光信号轉變爲電信号,最終由信号(hào)處(chù)理設備(bèi)将北側物理量(liàng)進(jìn)行還原。
在實(shí)際生活中,光(guāng)纖(xiān)傳感器種(zhǒng)類是(shì)非常多(duō)的,但是(shì),我們(men)将這些傳(chuán)感器(qì)類(lèi)型(xíng)歸結(jié)爲兩大類型(xíng),即傳感型與傳光型。和(hé)傳統電傳(chuán)感器(qì)進行比較,光纖(xiān)傳感器具(jù)有很多的(de)優點(diǎn),例如(rú)抗幹擾能(néng)力較強、絕緣性(xìng)好、靈(líng)敏度偏高(gāo),所以,當前(qián)在各(gè)個領(lǐng)域都有(yǒu)光(guāng)纖傳感器(qì)的身影。
光(guāng)纖傳感器(qì)助力物聯(lián)網發(fā)展 市場容量将(jiāng)近萬億(yì)
自出現(xiàn)光纖(xiān)傳感器後(hòu),它的優勢與應(yīng)用引起了各個(gè)國家人(rén)們的高(gāo)度關注。并(bìng)且對(duì)光纖傳感技術進行(háng)了(le)深(shēn)入的(de)研究(jiū)。現(xiàn)如今,通過光纖傳感器(qì)可以對位(wèi)移、溫(wēn)度、速(sù)度、角度等(děng)物理量(liàng)進(jìn)行測量。現如今,很多(duō)西方發達(dá)國家(jiā)将對光纖(xiān)傳感(gǎn)器研究的重點(diǎn)放在光(guāng)纖控制(zhì)系統、核(hé)輻射監(jiān)控、民(mín)用計劃等(děng)多個方面(miàn),同時(shí)已經取得了可喜的成績(jì)。
我國(guó)對光纖(xiān)傳感器(qì)的研究起步較(jiào)晚,有很多(duō)研究(jiū)所、企業(yè)等(děng)對光(guāng)纖傳(chuán)感(gǎn)器的深(shēn)入研(yán)究促(cù)進了光纖傳感技術(shù)的發(fā)展。在(zài)2010年,張(zhāng)旭平的關于“布(bù)裏淵效(xiào)應(yīng)連續分布(bù)式光纖傳(chuán)感技術”通過了(le)專家的鑒定。專(zhuān)家組都認(rèn)爲此(cǐ)技術(shù)有(yǒu)很強的(de)創新(xīn)性,技(jì)術已(yǐ)達到世(shì)界先進(jìn)水平,因此(cǐ),有廣闊的(de)發展前景(jǐng)。此技術(shù)的發展主要(yào)是(shì)應(yīng)用了物聯(lián)網技(jì)術,從(cóng)而加(jiā)速了(le)我國(guó)物聯網的(de)發展(zhǎn)。
傳感器(qì)成(chéng)爲物聯網(wǎng)極(jí)其(qí)重要的一組成部分(fèn)。因此,傳感器性(xìng)能好(hǎo)壞決(jué)定了物聯網的(de)性能(néng)好壞(huài)。可以說,物聯網獲得信息(xī)的主(zhǔ)要(yào)手(shǒu)段(duàn)爲(wèi)傳感器。這(zhè)樣一來,傳感(gǎn)器所采集信(xìn)息的可靠(kào)性與(yǔ)準确性都(dōu)會對控制節點(diǎn)處理和傳輸信息産生一定影(yǐng)響。由(yóu)此(cǐ)看來,傳(chuán)感器的可靠性(xìng)、抗幹擾性等都(dōu)會對(duì)物聯(lián)網應用性能(néng)發揮舉(jǔ)足輕重的作用(yòng)。
光纖傳感(gǎn)技術(shù)在物聯網(wǎng)中的(de)應用(yòng)
通過(guò)上述(shù)分析得(dé)知(zhī),物聯(lián)網的(de)發展必須(xū)要借助大量傳感器(qì)獲得各種(zhǒng)環境(jìng)參數,從而(ér)爲物(wù)聯網更可靠的數據(jù)信息(xī),再經過(guò)系統的(de)處理,得(dé)到(dào)人(rén)們(men)需要的(de)結果。以(yǐ)下是對(duì)光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網中的應用進(jìn)行詳細的探讨(tǎo)。
目前應用最廣(guǎng)的光纖(xiān)傳感器(qì)有四種,分(fèn)别是(shì)光纖(xiān)陀(tuó)螺、光纖(xiān)水聽器、光纖光栅傳感器(qì)和光(guāng)纖電流(liú)傳感器(qì)。其中,光(guāng)纖陀螺(luó)有幹涉型、諧振(zhèn)型和(hé)布(bù)裏(lǐ)淵型三種類型(xíng),幹涉型光纖陀(tuó)螺是(shì)技術上很成熟(shú)的第(dì)一代商品(pǐn)化階(jiē)段,諧振光纖陀螺是(shì)處于(yú)實驗室研究階段的第二代,布(bù)裏淵型光纖陀(tuó)螺是(shì)在理論研(yán)究階段的(de)第三(sān)代光纖陀螺傳(chuán)感器(qì);光(guāng)纖水聽(tīng)器(qì)是在光纖、光(guāng)電子技術(shù)基礎(chǔ)上的一種水下(xià)聲音信号傳感(gǎn)器,這(zhè)種傳感器(qì)通(tōng)過(guò)高度(dù)靈敏的光(guāng)纖(xiān)相幹檢測,把水中的聲音信(xìn)号轉換成光信(xìn)号,再通過(guò)光(guāng)纖(xiān)傳到信号(hào)處理系(xì)統轉換(huàn)爲聲(shēng)音信(xìn)号,這(zhè)種傳感(gǎn)器按原理可以分(fèn)爲幹(gàn)涉型、強度型、光栅型(xíng)等類型;在光纖光栅傳感(gǎn)器的(de)産(chǎn)品(pǐn)中包括應變傳感器、溫度傳感器和(hé)壓力傳感器,其(qí)中光(guāng)纖(xiān)bragg光栅傳(chuán)感器(qì)是(shì)這(zhè)幾年的研(yán)究熱點,它(tā)們(men)大部分屬于(yú)光強型和幹涉(shè)型,并且各有利(lì)弊。自(zì)今(jīn)年(nián)來電力的(de)發展是突(tū)飛猛(měng)進的,這種(zhǒng)情況下,面對着(zhe)強大電流(liú)的測(cè)量問題(tí),光纖電流傳(chuán)感器(qì)可以很好的(de)避(bì)免一(yī)些由(yóu)于電力(lì)過(guò)強而引(yǐn)發(fā)的事(shì)故。
建(jiàn)設工程物(wù)聯網(wǎng)的應(yīng)用
現如今,在公路、橋(qiáo)梁等的工程(chéng)建(jiàn)設過程中,常常(cháng)會發生(shēng)隧道坍塌、火(huǒ)災(zāi)、橋梁裂(liè)縫等安全(quán)事故(gù),這既給(gěi)人們的(de)生命和财(cái)産安全帶(dài)來(lái)嚴重威(wēi)脅,又對我國的(de)經濟發(fā)展産生(shēng)一定的(de)影(yǐng)響(xiǎng)。但是,如(rú)果把(bǎ)光纖傳感器放置在(zài)建築物(wù)内,便可(kě)以及時了解橋(qiáo)梁是否出現(xiàn)變(biàn)形、橋(qiáo)梁承(chéng)載的(de)負荷情況等,并(bìng)且也(yě)可以(yǐ)借助(zhù)張力(lì)傳感器探(tàn)測隧道易發生探讨的部(bù)位是(shì)否發生(shēng)變形,我(wǒ)們将這些信息(xī)和互聯網(wǎng)相連(lián)接,便(biàn)形成了光(guāng)纖物聯(lián)網,進而(ér)可以(yǐ)長(zhǎng)期(qī)對這(zhè)些基礎建(jiàn)設工(gōng)程進行(háng)監測,減(jiǎn)少與避(bì)免(miǎn)安全事故(gù)的(de)出(chū)現。
農(nóng)業物(wù)聯網(wǎng)方面(miàn)的應(yīng)用(yòng)
我國是(shì)一(yī)個農(nóng)業大國(guó),大多數人都居(jū)住在農村,因此,農業(yè)的發展對我國經濟(jì)的發(fā)展極(jí)其重要。可(kě)以說,近年來(lái),物(wù)聯網的發展使我國農(nóng)業發展取得(dé)了巨大進步。一般來說,将傳感技術應用(yòng)在農作物(wù)的生(shēng)長、收獲、存儲等(děng)多個(gè)方面,這樣(yàng)一來,就形成了(le)一個(gè)物(wù)聯網(wǎng),從而達到農(nóng)業生(shēng)産與管理達到高産(chǎn)與低耗的(de)目的。
在農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中(zhōng),借(jiè)助光纖溫(wēn)度傳(chuán)感器(qì)濕度(dù)傳感(gǎn)器等對作(zuò)物生長的(de)溫度(dù)、濕度(dù)、土壤成分(fèn)等進(jìn)行監測(cè),這(zhè)樣一來,将監測信息(xī)及時(shí)反饋給系(xì)統(tǒng),再由系統中(zhōng)的控制設備來(lái)條件這(zhè)些參數到一個适合值(zhí),從而使農作物生長在一個适(shì)宜的環境(jìng)中,實(shí)現高産的(de)目的。除此之(zhī)外(wài),也可(kě)以借(jiè)助光纖傳(chuán)感器(qì)感知(zhī)糧食(shí)儲備(bèi)環境的信(xìn)息,正确(què)指導工作人員(yuán)對(duì)糧食進行翻曬等。
周界(jiè)入侵防範系(xì)統的(de)應用(yòng)
近年(nián)來,光纖傳(chuán)感技(jì)術的(de)發展的一新領(lǐng)域(yù)爲(wèi)周界(jiè)入侵防範(fàn)系統(tǒng)。然而,在當前防(fáng)範系統(tǒng)的應用(yòng)的傳(chuán)感器類型(xíng)有很多種,所以(yǐ),出(chū)現了很多種(zhǒng)解決(jué)方(fāng)案。但是,從技術上(shàng)來說(shuō),都是利用光纖(xiān)周界入侵傳感(gǎn)器來獲得(dé)外界侵擾(rǎo)因素(sù)的信(xìn)息,同時發(fā)出報(bào)警信号。現如今(jīn),此技(jì)術(shù)已經被廣泛應(yīng)用到發(fā)電站、軍事(shì)等領(lǐng)域。
其它方(fāng)面的(de)應用(yòng)
在(zài)實(shí)際應(yīng)用過程中(zhōng),因光(guāng)纖傳感器擁有(yǒu)抗幹擾的優勢(shì),所以,通常(cháng)要将光纖(xiān)傳(chuán)感器應(yīng)用在不适(shì)宜用電傳(chuán)感器(qì)的場(chǎng)所,特别(bié)是在(zài)國(guó)防上(shàng),會将(jiāng)光纖(xiān)傳感器(qì)應用在光纖制(zhì)導、航空(kōng)航天等的探測(cè);然而,在電力系(xì)統中(zhōng),則是(shì)通常(cháng)會用在超大型電機的轉子、電壓、變壓器電流(liú)等方面;除此之外,還可以将光(guāng)纖傳感(gǎn)器(qì)用于(yú)油氣(qì)開采過程(chéng)中對(duì)地(dì)下(xià)溫度(dù)、輸油管(guǎn)道的監(jiān)測。将上述這些和互(hù)聯網結合(hé)在一起,便可以形成(chéng)一個更大(dà)的物聯網(wǎng),這(zhè)樣(yàng)一來,才能有效(xiào)進行安全(quán)生産與管(guǎn)理。
結語
總體來說,當前,由(yóu)于光(guāng)纖(xiān)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)具有很多的優(yōu)點從(cóng)而(ér)得(dé)到社會各界(jiè)的高度關注,與此同時(shí),在人(rén)們(men)的日常(cháng)生活(huó)中也應用(yòng)非常廣泛。因物聯網(wǎng)的核心部(bù)件就是傳(chuán)感器(qì),再加上(shàng),近年(nián)來(lái),随着我國傳感(gǎn)技術的迅猛發(fā)展,從(cóng)而使得光(guāng)纖傳(chuán)感技術在(zài)物聯網中的應(yīng)用成爲(wèi)人(rén)們研(yán)究的(de)焦點問題(tí),而且(qiě)爲人們的(de)生(shēng)産和生活作(zuò)出了巨大的貢(gòng)獻,由(yóu)于(yú)傳(chuán)感器在物(wù)聯網(wǎng)中有(yǒu)廣泛(fàn)的(de)應用前(qián)景,因此(cǐ),在(zài)今後(hòu)幾年内,物聯網(wǎng)必将會有(yǒu)萬億元的(de)市場容量(liàng),可以(yǐ)說,比單獨(dú)的互(hù)聯網(wǎng)産業要高(gāo)出3倍(bèi)左右(yòu)。
國家在積(jī)極發(fā)展物(wù)聯(lián)網過程(chéng)中,如(rú)果傳感器(qì)技術發展停滞(zhì)不前(qián),那麽(me)物聯網所需的多種(zhǒng)傳感器必(bì)須要從國外進口,這(zhè)樣一來,會使傳(chuán)感器市(shì)場被國(guó)外所占(zhàn)有(yǒu),既損(sǔn)失了更(gèng)多資金(jīn),又使國家的經濟發展(zhǎn)失去了(le)保障。在今後(hòu)幾(jǐ)年内(nèi),各(gè)個(gè)領域(yù)将會(huì)廣泛(fàn)應用(yòng)物聯(lián)網技(jì)術,爲國家的經(jīng)濟和(hé)社會發展作(zuò)出(chū)巨大的(de)貢獻,因(yīn)此,我們必須對光纖傳感器在(zài)物(wù)聯(lián)網中(zhōng)的應(yīng)用進行更深入(rù)的研究和(hé)探讨(tǎo)。
(來源:全球五金網)
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