基于光纖Bragg光柵的應(yīng)變傳感系統(tǒng).ppt

CompanyLogo Contents CompanyLogo HotTip 光纖光柵傳感信號的檢測 a 反射式檢測法 b 透射式檢測法 波長調(diào)制光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)包括反射式檢測法和透射式檢測法兩種 在波長調(diào)制光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)中 中心波長移位的檢測精度直接決定了整個系統(tǒng)的檢測精度 如何提高物理量變化引起的光纖Bragg光柵中心波長漂移量的測量精度是設(shè)計性能優(yōu)良傳感系統(tǒng)的關(guān)鍵之一 CompanyLogo 工程應(yīng)用中典型的光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù) 表1工程應(yīng)用中典型的光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù) 根據(jù)波長漂移量探測器件的工作原理 這些探測技術(shù)大致可以分為5類 包括邊緣濾波器法 可調(diào)諧濾波器技術(shù) 干涉儀法 可調(diào)諧激光器技術(shù)和CCD分光儀法 各類方法的性能比較如表1所示 CompanyLogo 光纖Bragg光柵傳感的應(yīng)用 表2光纖應(yīng)變傳感器比較 光纖Bragg光柵自被證明可以用于應(yīng)變測量以來 一直迅猛發(fā)展 7 8 表2對比了FBG傳感器和其他光纖傳感器的特點 其中FP Fabry Perot干涉?zhèn)鞲衅?TW 雙模式光纖傳感器 PM 偏振光纖傳感器 CompanyLogo FBG傳感器的應(yīng)用尤在大型復(fù)合材料和混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方面 具有以下獨特的優(yōu)勢 可以更好低抵抗如風(fēng)暴等電磁干擾 可用于惡劣環(huán)境如核電站中 埋入被測物的傳感部分更小用于大型結(jié)構(gòu)如橋梁大壩時 有良好的抗腐蝕性 具有很強的復(fù)用能力 大量的應(yīng)變傳感器可以使用一根光纖連接 具有更高的極限溫度加速老化測試表明 經(jīng)過適當(dāng)曝光和退火的FBG 在超過25年的時間都可以保證可靠性并且性能沒有降低 這樣它在結(jié)構(gòu)的整個工作壽命間能使用 CompanyLogo 基于可調(diào)諧光濾波器技術(shù)的傳感解調(diào)系統(tǒng) 基于可調(diào)諧光濾波器技術(shù)的傳感解調(diào)系統(tǒng) CompanyLogo 基于可調(diào)諧光濾波器技術(shù)的傳感解調(diào)系統(tǒng) InGaAsPIN光電探測器 Fabry Perot濾波器和與計算機數(shù)據(jù)采集和顯示設(shè)備實現(xiàn)了一個精度很高的光纖光譜儀的功能 它不僅可以對測量范圍內(nèi)的光纖Bragg光柵元的波長信息進行依次查詢 而且將所測波長信息與偏移前波長信息進行比較 得到個傳感元的波長偏移量 利用偏移量與所測量間的變化關(guān)系 便可判斷對應(yīng)傳感元件所測的應(yīng)變或溫度變化量的大小 達到解調(diào)的目的 CompanyLogo 參考文獻 HillKO FujiiY JognsonDC KawasakiBS PhotosensitivityinOpticalFiberWaveguides ApplicationtoReflectionFilterFabrication AppliedPhysicsLetters 1978 32 10 647 649KawasakiBS HillKO JohnsonDC FujiiY Narrow BandBraggReflectioninOpticalFibers OpticsLetters 1978 3 66 68BogueRW SeminarReport SensorInnovationandTechnologyTransferEvent2003 SensorReview 2004 24 2 129 136ErdoganT FiberGratingSpectra JournalofLightwaveTechnology 1997 15 8 1277 1294KashyapR WyattR McKeePF WavelengthFalttenedSaturatedErbiumAmpliferusingMultipleSide upBraggGratings ElectronicsLetters 1993 29 1025 1026李川 張以謨 趙永貴 李立京 光纖光柵 原理 技術(shù)與傳感應(yīng)用 北京 科學(xué)出版社 2005高橋清 莊慶德 展望21世紀(jì)新技術(shù)革命中的傳感器 傳感器技術(shù) 2001 20 1 1 3徐開先 李妍君 敏感元件及傳感器的國內(nèi)外動態(tài)及