Hvad er en fiberoptisk sensor?

En fiberoptisk sensor er en teknologi, der bruger lys til at udføre analyser af fysiske egenskaber i fjernfølende applikationer.Intrinsiske sensorer bruger selve den optiske fiber som sensorelementet, mens ekstrinsiske sensorer bruger fiberoptiske kabler til at transmittere lysinformation fra en fjernsensor til elektroniske processorer.Lys kan bruges til at detektere ændringer i mange fysiske og kemiske materialegenskaber til analyse af faktorer, såsom temperatur, tryk eller vibration.Disse sensorer arbejder i forskellige industrielle og videnskabelige sammenhænge, såsom nedhulsmåling af oliebrønde eller som hydrofoner til ekkolod og seismiske anvendelser.Letvægtsfiberoptik har mange iboende fordele i forhold til foregående teknologier, herunder små, lette størrelser, elektromagnetisk resistens, holdbarhed og øjeblikkelig og nøjagtig transmission af information.

Optiske fibre udfører lys fra kilder som lasere eller lysemitterende dioder (LED)gennem cylindriske dielektriske bølgeledere.Disse fibre tillader lys at reflektere i en bølgeform med minimalt tab over endnu store afstande.Fiberen er lavet af en dielektrisk kerne omgivet af et beklædningslag og belagt af en jakke;Disse fibre kan samles sammen i tykkere kabler.En fiberoptisk sensor giver robust ydelse under ekstreme forhold, der forbyder direkte observation;Disse kan omfatte farlige og fjerntliggende områder såsom indvendige motorer eller eksplosive og ætsende miljøer.

Intrinsiske sensorer kan måle strømmen af materiale gennem huller på op til en meter i lysstien.Dette materiale foretager visse ændringer i lysets kvalitet, som derefter kan afsløre vigtig information til analyse.Variationer i optisk sti -længde tillader målinger af intensitet, polarisering, fase og andre bølgelængdekarakteristika for lys.Den fiberoptiske sensor forplantes de modulerede miljøeffekter ved hjælp af lyskilder og detektorer.Yderligere aflæsninger såsom stamme, temperatur og viskositet er mulige.

Optiske og elektroniske sensorer kan også bruge optiske fibre til at transportere information til elektroniske processorer.Disse ekstrinsiske sensorer er muligvis specifikt designet til visse barske forhold: for eksempel læsningstemperaturer inde i jetmotorer og transformatorer, hvor varme eller elektromagnetiske felter forbyder andre målemetoder.En ekstrinsisk fiberoptisk sensor bruger typisk en multimodefiber, der kan tillade flere bølgelængder eller lysstråler til mere kompleks informationsoverførsel.Oplysninger fra en elektronisk sensor konverteres gennem en optisk sender og overføres over optiske linjer til dens destinationsbase.

Den enkleste type fiberoptisk sensor er kendt som den intensive type;Det måler intensitetsmodulation.Spektrale sensorer måler lys moduleret af en miljøeffekt og bruges til at fange information vedrørende lette egenskaber såsom stråling, fluorescens og absorption.Interferometriske sensorer fungerer som fiberoptiske gyros med fast tilstand i rumfart, navigation og minedrift.Det medicinske felt bruger fiberoptiske sensorer til at opnå blodgas og doseringsinformation;Disse passive sensorer er lave omkostninger, masseproduceret og ser ud til at give ingen dårlige effekter for patienter.Fiberoptiske smarte strukturer er indlejret i fremstillede materialer og store strukturer som broer og dæmninger;Der udvikles fortsat applikationer til eksisterende og nye teknologier.