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光纖傳感技術的發(fā)展始于20 世紀70 年代，是光電技術發(fā)展最活躍的分支之一。在以往都是電傳感器時代，電傳感器易受外界因素如電場、磁場等因素的影響、復用能力差、傳輸距離短、使用場合受限。因此，以光波為載體、以光纖為媒介的新型光纖傳感器彌補了電傳感器的不足，成為了傳感器中的新秀。

光纖傳感器具備獨特的優(yōu)勢：

• 體積小、重量輕、靈敏度高；
• 頻帶寬，動態(tài)范圍大；
• 不受電磁場的干擾，信號在傳輸過程中抗電磁干擾能力強；
• 絕緣性能好，適合于易燃、易爆對象的參數(shù)測量；
• 光纖極細，可塑性好，幾何形狀具有多方面的適應性，可做成任意形狀的傳感器和傳感器陣列；
• 光纖傳感器系統(tǒng)便于與計算機連接，實現(xiàn)多功能、智能化測量。

典型的光纖傳感器件包括光纖應變傳感器、光纖位移傳感器、光纖滲壓計、光纖壓力傳感器及光纖溫度傳感器, 適于在醫(yī)療、航空航天、橋梁建筑、高溫油井和國防等領域應用。

光纖傳感器可從光纖傳感原理、被測對象及信號調制方式等不同角度分類。

光強調制型一般工程測量中因結構簡單、測量范圍大而應用在精度要求不太高的場合較多。在對測量精度要求較高的場所則采用偏振和相位調制型。

隨著科學技術的高速發(fā)展，對傳感器的精度、穩(wěn)定性及小型化的要求越來越高。因此偏振調制型和相位調制型光纖傳感器是目前研究和開發(fā)的主要對象。

相位調制型（干涉型）光纖傳感器是利用待測量對光纖中傳輸光的相位進行調制，利用干涉技術進行解調的一種傳感器。與其它調制型光纖傳感器相比，相位調制型光纖傳感器由于采用干涉技術而具有很高的檢測靈敏度和分辨率。

光纖傳感器中光的干涉是通過各種光纖干涉儀來實現(xiàn)的，目前主要采用三種不同結構的光纖干涉儀：

• 馬赫-曾德爾(Mach–Zehnder)干涉儀
• 塞格納克(Sagnac)干涉儀
• 法布里-珀羅(Fabry-Perot)干涉儀

Fabry-Perot（簡稱F-P）干涉型光纖傳感器是一種采用單根光纖、利用多光束干涉原理來監(jiān)測被測量的變化，克服了M-Z干涉儀和Sagnac 干涉儀結構光纖傳感器中的偏振衰落現(xiàn)象，是目前歷史長、技術最為成熟、應用最為普遍的一種光纖傳感器。

● 多光束干涉原理圖

● 光纖F-P腔壓力傳感器結構示意圖

自從1988 年Lee 和Taylor首次成功制備了本征型法布里-珀羅干涉(intrinsic Fabry-Perot interferometric, IFPI) 光纖傳感器和1991 年Murphy等首次成功制備了非本征型法布里-珀羅干涉 (extrinsic Fabry-Perot interferometric, EFPI) 光纖傳感器以來，光纖法布里-珀羅型傳感器逐漸成為光纖傳感器家族中的重要成員。

加拿大FISO公司的白光干涉原理的F-P傳感器與調理器，通過位于讀數(shù)儀中的菲佐干涉儀來確定應變傳感元件中法布里-珀羅腔的長度，該菲佐干涉儀能光學再現(xiàn)法布里-珀羅腔的長度，并在沿干涉儀一側固定的高密度線性光電二極管陣列上對腔長數(shù)字化。該技術獲得技術專利（美國專利號5,202,939），在國內大壩等巖土工程領域獲得推廣與應用。

FISO公司F-P傳感系統(tǒng)優(yōu)點：

• 光源為白光：無需校準的激光器。
• 菲佐（Fizeau）干涉儀的測量原理不依賴于光強，因此光纜彎曲和長光纜是可接受的。
• 測量原理，互換讀數(shù)儀不改變測量精度。
• 高精度：應變計在某些情況下可以達到0.1微應變。
• F-P光纖傳感器不需要溫度校正，與布拉格光柵光纖傳感器相反，布拉格光柵應變計不可避免地受到溫度影響，熱光系數(shù)為每攝氏度約6微應變。
• 提供溫度補償和非補償?shù)膽冇?/span>：同時監(jiān)測熱效應和力學效應導致的應變，或者僅監(jiān)測力學效應導致的應變。

與其它類型光纖干涉?zhèn)鞲衅飨啾龋ㄧ旯饫w傳感器具有結構簡單、靈敏度高、響應速度快、長期穩(wěn)定性好、能在惡劣環(huán)境下工作等優(yōu)點，因此被廣泛應用于各類檢測領域。

稱重領域是光纖壓力傳感器應用的一個方向，目前主要集中于動態(tài)稱重方面的研究。動態(tài)稱重指在汽車運動狀態(tài)下稱出其質量，利用光纖壓力傳感器進行稱重已成為目前動態(tài)稱重研究的重點。

傳感器類型：光纖壓力傳感器

國內煤炭安全問題頻出, 煤礦安全監(jiān)控行業(yè)也逐漸被人們所重視, 先進而可靠的監(jiān)控技術可以極大的提高和保障煤礦安全生產(chǎn)能效, 并且可以預測或預警事故的發(fā)生。光纖傳感具有本質安全、耐腐蝕、漂移小、靈敏度高、使用壽命長并且便于與光纖環(huán)網(wǎng)通信系統(tǒng)融合等一系列獨特優(yōu)勢, 已廣泛應用于油井、電力、建筑等高危行業(yè)。同時光纖傳感器也非常適用于煤礦井下單點或多點多參數(shù)檢測, 是煤礦安全監(jiān)控的理想選擇。

傳感器類型：光纖壓力傳感器，光纖液壓傳感器，光纖應變傳感器

伴隨新的技術的采用，也給用于提供井下地球物理信息的傳感器提出了更加苛刻的要求。因此，對油藏和石油井下的一些關鍵的物理參數(shù)以及他們隨著時間和空間的變化實時、在線的測量和監(jiān)測就變得非常重要。比如對于海上油田，許多超深油井下的壓強高達近百MPa，對傳感器的工作壓力范圍也提出了極高的要求。

光纖傳感測井技術是近年來國內外石油企業(yè)一直非常關注的測井技術，有著非常廣闊的應用前景。現(xiàn)在普遍采用的電子式壓力計，已滿足不了測試需要，必須采用適用于高壓環(huán)境的光纖式壓力監(jiān)測系統(tǒng)。

傳感器類型：光纖壓力傳感器，光纖溫度傳感器，光纖滲壓計

在發(fā)電廠中，操作安全性和效率與工廠的長期使用壽命和性能直接相關。如果壓力，溫度和流量三個參數(shù)保持在適當范圍內，則可以確保這一點。

溫度是渦輪機安全性和性能的決定因素，但是這些部件的工作環(huán)境溫度非?？量蹋貏e是在高壓壓縮機的出口處和高壓渦輪機的入口處。如果溫度超過一定范圍，會大幅增加壓縮機葉片失效和部件損壞的風險。

另一個重要的因素是流量，因為讀數(shù)直接進入渦輪機控制系統(tǒng)的性能計算。操作人員將使用流量測量來驗證從工廠啟動開始到控制日常操作的性能和效率。

傳感器類型：光纖溫度傳感器，光纖壓力傳感器，光纖水位計，光纖滲壓計

飛機安全監(jiān)測作為至關重要的一環(huán)，關系著航空事業(yè)的前途與未來。大氣壓力是監(jiān)測飛機運行狀態(tài)的關鍵參數(shù)之一，壓力傳感器的測量精度、實時性、穩(wěn)定性直接影響著飛機的操作控制。光纖法珀壓力傳感器動態(tài)范圍大、壓力靈敏度高、精度高，非常適用于航空等復雜極端環(huán)境下的壓力測量。一些研究人員基于光纖法珀傳感和低相干干涉技術，搭建了光纖法珀多通道壓力傳感系統(tǒng)，對風洞中飛機模型的三個監(jiān)測點進行五組飛行姿態(tài)變化的模擬仿真和壓力測量實驗。[劉暢,王雙,梁應劍,等.光纖法珀壓力傳感系統(tǒng)設計與風洞初步實驗[J].紅外與激光工程,2018,47(7):0722002-1-0722002-7]

傳感器類型：光纖壓力傳感器

FOT 溫度傳感器體積小巧、不受電磁/射頻干擾（EMI/RFI）和閃電的影響、耐腐蝕、高精度和高可靠性，是惡劣環(huán)境下溫度測量的理想選擇。FOT 光纖溫度傳感器基于高度穩(wěn)定的玻璃的熱膨脹，可實現(xiàn)準確、穩(wěn)定和可重復的測量。

FOT 主要用于埋入在混凝土中或放置在露天中。它裝有封裝在PVC 或不銹鋼防護套管內的法布里-珀羅光纖傳感元件。

FOS 光纖應變計是高性能應變測量的理想選擇。使用合適的工業(yè)級粘接劑把FOS安裝在各種材料表面上，包括鋼、混凝土和復合材料。這款應變計用來測量材料由于力學應力和溫度效應引起的膨脹和收縮。

EFO是一款埋入在混凝土中的光纖應變計，長70-mm。它由一根兩端裝有兩個法蘭盤的不銹鋼管組成，法蘭盤能更好地粘合混凝土。堅固耐用的不銹鋼結構，不受電磁干擾（EMI）/射頻干擾（RFI）和雷擊的影響，EFO光纖應變計是為埋入混凝土而設計的。

FOD光學線性位置和位移傳感器是一款絕對位置傳感器，可提供高精度的位置和位移測量結果。

FOD是線性可變差動變壓器(LVDT)的光纖版本，但與之不同的是，F(xiàn)OD不需要電信號和相關布線。FOD完全不受電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)的影響，不存在電流泄漏或著火的風險。

FOP MicroPZ 微型滲壓計的設計基于微型MOMS (微光學機械系統(tǒng))壓力傳感器的非接觸撓度測量技術，制造MOMS壓力傳感器時采用了光刻技術。

由于光纖讀數(shù)儀或數(shù)據(jù)記錄儀可以在各種溫度、電磁干擾（EMI）、濕度和振動條件下一致而準確地測量腔長，因此該系統(tǒng)即使在惡劣的條件下也能獲得可靠的壓力測量結果。

FOP-MicroPZ滲壓計是為工業(yè)和土木工程應用而設計，裝有不銹鋼保護套和一塊多孔不銹鋼透水石，從而確保它的機械堅固性，并且不銹鋼透水石能保護傳感元件不受固體顆粒的影響，從而只感測被測流體的壓力。這款傳感器包括外殼在內的總直徑為4.8mm，總長度為54mm。

堅固耐用的FOP型孔隙水壓力計（也叫滲壓計）不受電磁干擾（EMI）/射頻干擾（RFI）和閃電的影響，適合在惡劣環(huán)境中使用，它具有非常好的長期穩(wěn)定性。

FOP光纖傳感滲壓計與傳統(tǒng)的測量技術不同，其獨特的設計基于不銹鋼隔膜撓度的非接觸測量技術。

可靠和高性能的法布里-珀羅（Fabry-Perot）光纖傳感器采集模塊，適合于實驗室，土木工程和工業(yè)的應用。

主要特點

• 靜態(tài)或高達15 kHz 的動態(tài)測量
• 應變、溫度、壓力和位移的測量
• 使用SCAI 連接器的即插即用技術
• 多項式測量系數(shù)
• 用于配置和數(shù)據(jù)采集的Evolution 軟件，采集頻率高達5 k 樣本/秒
• 0-5V 的模擬輸出/ 16 位的分辨率
• 實耐寶 (Snap-on)TS35 DIN 導軌

FOR-1是一款單通道、電池供電的光纖信號讀數(shù)儀，能夠非常準確地測量壓力、溫度、應變和位移傳感器。

主要特點

• 單通道
• 背光液晶顯示屏
• 堅固耐用，容易使用
• 電壓輸出和RS-232通訊端口
• 體積小(1/8 DIN)

UMI是一款臺式通用型光纖數(shù)據(jù)記錄儀，非常適合在光纖傳感器具有優(yōu)勢的應用中，進行多點的溫度、壓力、應變和位移測量。

主要特點

• 4個或 8 個通道
• 堅固耐用，易于使用
• 真空熒光大顯示屏
• 電壓輸出和RS-232 通訊接口
• 采樣頻率高達 20 Hz