隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在的商品的性能越來越好。有很多產(chǎn)品都是我們不知道名字的，但是有出現(xiàn)我們的生活中。所以等我們有時(shí)間的話可以去接觸一下這些產(chǎn)品來挺高大家的生活質(zhì)量。今天小編跟大家分享的是光柵位移傳感器，不知道大家在此之前有沒有聽說過這個(gè)名詞呢?今天小編主要講它的工作原理，大家一起來看看吧。

光柵位移傳感器的工作原理

戴大家都知道光柵的Bragg波長IB有下面這個(gè)公式?jīng)Q定的：

IB=2nL

公式中的n-模芯有效折射率;L-光柵的周期

當(dāng)光纖光柵所處的環(huán)境的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變或者其他物理量發(fā)生變化的時(shí)候，光柵的周期或者模芯有效的折射率將會(huì)隨之發(fā)生變化，因?yàn)楣鈻诺牟ㄩL也會(huì)因此而變化，這樣的話通過測(cè)量物理量的變化前后光柵的波長的變化，就可以測(cè)量該物理量的變化。例如對(duì)磁場的直接測(cè)量可以通過測(cè)量物理量的變化前后的反射光波長變化的不同。此外還可以通過特定的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力和溫度的分別測(cè)量和同時(shí)測(cè)量。也可以在光柵上涂敷特定的材料實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠等物理量的間接性測(cè)量。

1、啁啾光纖位移傳感器的工作原理

上面介紹的光柵位移傳感器中光柵的機(jī)構(gòu)，對(duì)單參數(shù)測(cè)量很有效，但是需要同時(shí)測(cè)量應(yīng)變和溫度或者測(cè)量應(yīng)變或者溫度沿長光柵長度的分布時(shí)就顯得無能為力了。這樣就可以選擇啁啾光纖光柵位移傳感器。啁啾光柵位移傳感器有優(yōu)異的色散補(bǔ)償能力而應(yīng)用在高比特遠(yuǎn)程通信中。

在外界物理量的作用下，啁啾光纖光柵位移傳感器除了DIB的變化之外，光譜的展寬也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，這種傳感器在應(yīng)變和溫度同時(shí)存在情況下是非常有用的。在測(cè)量光譜位移和展寬這樣就可以同時(shí)測(cè)出測(cè)量應(yīng)變和溫度。

 2、長周期光纖光柵位移傳感器的工作原理

長期光纖光柵位移傳感器的周期有數(shù)百微米，它在特定的波長上可以把纖芯的光耦進(jìn)保層，就如下面的公式：

Li=(n0-niciad).L

其中n0是指纖芯的折射率;niclad-i是指階軸對(duì)稱包層膜的有效折射率。

光在保層中會(huì)留下一串因?yàn)榘鼘?空氣界面的損耗而衰退的損耗帶。在一個(gè)獨(dú)立的LPG可能有會(huì)有很多共振在一個(gè)很長的波長里，這些共振的中波長是由芯和包層的折射率而決定的，因?yàn)閼?yīng)變、溫度或者外部折射變化發(fā)生的任何變化都能產(chǎn)生波長轉(zhuǎn)移，這樣的話只要通過檢測(cè)D里，就可以獲得外界物理變化的信息。LPG通常在給定波長上的共振的響應(yīng)通常是不同幅度，因此這個(gè)可以適用于構(gòu)建參數(shù)傳感器。

光纖光柵傳感器的運(yùn)用特點(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)不受電磁干擾的影響。

(2)電絕緣性能好，安全可靠: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，幾何形狀可塑。

(5)傳輸損耗小:可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控監(jiān)測(cè)。

(6)傳輸容量大:可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分布式測(cè)量。

(7)測(cè)量范圍廣:可測(cè)量溫度、壓強(qiáng)、應(yīng)變、應(yīng)力、流量、流速、電流、 電壓、液位、液體濃度、成分等。

一般的光柵位移傳感器每次只能測(cè)量單一的變量結(jié)果，但是以上介紹的兩種光柵位移傳感器都可以同時(shí)測(cè)量兩個(gè)以上的變量。通過學(xué)習(xí)我們了解了光柵位移傳感器的原理，這樣我們對(duì)它有了一定的了解。選擇起來就會(huì)更方便一些。

以上就是有關(guān)光柵位移傳感器的相關(guān)內(nèi)容，希望能對(duì)大家有所幫助！