빛이 간섭하는지 여부에 따라 간섭 및 비 간섭 유형으로 나눌 수 있습니다.
측정된 물건이 거리의 증가에 따라 지속적으로 모니터링될 수 있는지 여부에 따라 분산과 분수로 나뉜다.
센서에서 광섬유의 역할에 따라 기능 광섬유 (FF) 센서, 즉 센서 센서로 나눌 수 있습니다. 또 다른 종류의 비기능성 광섬유 (NFF) 는 광광 센서라고도 합니다.
기능센서
기능 센서는 광섬유 자체를 민감한 요소로 사용하여 광섬유의 투과광을 조정하고 투과광의 강도, 위상, 주파수 또는 편광상태를 변경한 다음 변조 신호를 조정하여 측정된 신호를 얻습니다.
광섬유는 광 전도성 매체일 뿐만 아니라 민감한 부품이기도 하다. 빛은 광섬유에서 측정을 통해 변조되며 일반적으로 다중 모드 광섬유를 사용합니다.
장점: 컴팩트 한 구조, 높은 감도.
단점: 전용 광섬유가 필요하고 비용이 많이 든다.
전형적인 예: 광섬유 자이로, 광섬유 수중 청음기 등.
비 기능성 광섬유 센서
비기능성 광섬유 센서는 다른 민감한 부품을 이용하여 측정된 변화를 느낀다. 광섬유는 정보 전송 매체로만 사용되며 일반적으로 단일 모드 광섬유를 사용합니다.
광섬유는 광섬유에 민감한 컴포넌트의 측정을 통해 빛을 조절하는 빛의 역할만 합니다.
장점: 광섬유는 전기 격리 및 데이터 전송에 사용할 수 있으며 광섬유가 전송하는 신호는 전자기 간섭의 영향을 받지 않습니다.
대부분의 실용적인 광섬유 센서는 비기능적이다. 어차피 주파수 변환 전압 센서, 주파수 변환 전류 센서, 주파수 변환 전력 센서 (전압 전류 센서의 조합) 는 모두 비기능형 광섬유 센서로 복잡한 전자기 환경에서의 전력 측정에는 고유한 장점이 있습니다.
광섬유 센서는 최근 몇 년 동안 개발된 새로운 기술로 음장, 전기장, 압력, 온도, 각속도, 가속도 등 다양한 물리량을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. , 또한 기존 측정 기술로 달성하기 어려운 측정 작업을 완료 할 수 있습니다. 좁은 공간에서는 강한 전자기 간섭과 고전압 환경에서 광섬유 센서가 이미 독특한 능력을 보여 주었다. 광섬유 센서는 70 여 가지가 있는데, 대략 광섬유 센서와 광섬유를 사용하는 센서로 나눌 수 있다.
광섬유 자체의 센서란 광섬유 자체가 외부의 테스트를 직접 받는 것을 말한다. 외부에서 측정한 물리적 양은 측정 암의 길이, 굴절 인덱스 및 지름을 변경하여 광섬유에서 전송되는 빛이 진폭, 위상, 주파수 및 편광에서 변경되도록 할 수 있습니다. 측정 암이 투과하는 빛은 참조 암의 참조 라이트와 간섭 (비교) 하여 출력 라이트의 위상 (또는 진폭) 이 변경되며, 이 변화에 따라 측정된 변화를 감지할 수 있습니다. 광섬유에서 전송되는 위상 감도는 매우 높으며 간섭 기술을 사용하여 10 의 음의 4 라디안 미세 위상 변화에 해당하는 물리적 양을 감지할 수 있습니다. 광섬유의 감김 특성과 저손실을 이용하여 긴 광섬유를 작은 지름의 광섬유 링으로 감아 사용 길이를 늘리고 감도를 높일 수 있다.
광섬유 음향 센서는 광섬유 자체를 이용하는 센서이다. 광섬유가 경미한 외부 힘을 받으면 약간의 굽힘이 발생하고 광 전송 능력이 크게 변경됩니다. 소리는 일종의 기계파로, 광섬유에 작용하는 것은 광섬유를 힘주어 구부리게 하는 것이고, 소리의 강약은 구부리기를 통해 얻을 수 있다. 광섬유 팽이도 광섬유 센서의 일종이다. 광섬유 팽이는 레이저 팽이에 비해 감도가 높고, 부피가 작고, 비용이 낮으며, 비행기, 함선, 미사일 등 고성능 관성 항법 시스템에 사용할 수 있다. 광섬유 센서 터빈 유량계의 원리를 보여줍니다.
광섬유 브래그 격자 센서
광섬유 프라하 래스터 센서는 주파수가 가장 높고 범위가 가장 큰 광섬유 센서입니다. 이 센서는 주변 온도 및/또는 변형의 변화에 따라 반사광파의 파장을 변경할 수 있습니다. 광섬유 프라하 래스터 (FBG) 는 홀로그램 간섭 측정법 또는 위상 마스크법을 통해 광도가 주기적으로 분포된 광파에 작은 감광성 광섬유를 노출시킵니다. 이렇게 하면 광섬유의 굴절률이 광파를 비추는 강도에 따라 영구적으로 변경됩니다. 이 방법으로 인한 광학 굴절률의 주기적 변화를 광섬유 프라하 래스터라고 합니다.
넓은 스펙트럼 빔이 광섬유 프라하 래스터로 전파될 때 굴절률이 변하는 각 짧은 광섬유는 프라하 파장이라고 하는 특정 파장만 반사합니다. 이 특성으로 인해 광섬유 프라하 래스터는 특정 파장만 반사하고 다른 파장은 전파됩니다.
광섬유가 광섬유 센서에서의 역할에 따라 감지형과 광투형 두 가지로 나눌 수 있다.
광섬유 센서를 감지하는 광섬유는 빛을 전송하는 역할을 할 뿐만 아니라 광전에 민감한 부품이기도 하다. 외부 환경이 광섬유 자체에 미치는 영향으로 측정된 물리량은 광섬유를 통해 센서에 작용하여 광파의 특성 (광 강도, 위상, 편광상태, 파장 등) 을 만듭니다. ) 을 (를) 변조했습니다. 센서 광섬유 센서는 광 강도 변조, 위상 변조, 진동 변조 및 파장 변조로 나눌 수 있습니다.
광광 센서
광투광 광섬유 센서는 테스트된 물체를 변조하는 광신호를 광섬유에 입력하고 출력측에서 광신호 처리를 하는 것이다. 이 센서에는 또 다른 감광성 요소가 있는데, 이는 측정할 물리량에 민감하다. 광섬유는 단지 빛이 투과되는 구성요소일 뿐, 광섬유가 전송되는 빛을 조절할 수 있는 민감한 요소만 추가하면 감지 요소를 구성할 수 있다. 측정 범위에 따라 광섬유 센서는 점 광섬유 센서, 일체형 광섬유 센서 및 분산 광섬유 센서의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 이 중 분산 광섬유 센서는 대형 구조의 변형 분포를 탐지하는 데 사용되며 구조의 변위, 내부 또는 표면 응력과 같은 중요한 매개변수를 빠르고 무손실 측정할 수 있습니다. 토목 공학에 사용되는 광섬유 센서 유형은 주로 마이센드 간섭형 광섬유 센서, 파브리퍼로 광섬유 센서, 광섬유 프라하 래스터 센서 등이다.
광섬유 센서는 가볍고 내구성이 뛰어나며 장기적인 안정성으로 건축 강철 구조물, 콘크리트 등 다양한 건축 재료의 내부 응력 변형 테스트에 쉽게 적용할 수 있습니다. 건축 구조의 건강 검진을 실현하였다.
광섬유 센서의 또 다른 큰 범주는 광섬유를 사용하는 센서입니다. 그 구조는 대략 다음과 같다. 센서는 광섬유의 끝에 있는데, 바로 빛의 전송선이다. 측정된 물리량을 빛의 진폭, 위상 또는 진폭 변화로 변환한다. 이 센서 시스템에서는 기존 센서와 광섬유가 결합되어 있습니다. 광섬유의 도입으로 프로브 원격 측정이 가능해졌다. 이 광섬유 전송 센서는 응용 범위가 넓어 사용이 편리하지만 정확도는 첫 번째 유형의 센서보다 약간 낮습니다.
광섬유는 센서 제품군 중 후발주자이다. 우수한 성능으로 광범위하게 응용되어 생산 실무에서 중시할 만한 센서입니다.
광섬유 센서는 수많은 장점으로 센서 가문의 후발주자가 되고, 각종 측정에서 독특한 역할을 하며 센서 제품군 중 없어서는 안 될 부분이 된다. (윌리엄 셰익스피어, 센서, 센서, 센서, 센서, 센서, 센서, 센서, 센서, 센서)