光纤灵敏度

光纤传感器灵敏度

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是起到光调制器的作用。

光纤传感器灵敏度 光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是起到光调制器的作用。 光纤传感器灵敏度影响因素 1、光纤的品牌即质量，光纤质量的好坏直接影响光纤传感器的灵敏度，这是最关键的，使用三菱或是东丽品牌是最优之选。 2、光纤使用的长度，光纤越短，能光性能越强，传感检测距离越远，使用长度越长，它的衰减系数越大，影响光纤的使用效果，一般三菱或是东丽的几十米长其质量还是有相当可观的保障。 3、光纤使用的芯径的大小，光纤芯径的大小决定光纤传感检测的精密程度，芯径越大，检测范围越广，但对要求精密的厂家来说光纤芯径越小，光纤传感测距越短，测量范围越小，精度越高，不受相关杂质干扰。 4、光纤传感的检测距离，距离过长，光纤检测不到，则灵敏度就不同。 5、光纤微弯的角度有多大也影响传感的灵敏度。6、传感器件的加工工艺的优良也会受到干扰。

光纤传感器灵敏度影响因素

1、光纤的品牌即质量，光纤质量的好坏直接影响光纤传感器的灵敏度，这是最关键的，使用三菱或是东丽品牌是最优之选。

2、光纤使用的长度，光纤越短，能光性能越强，传感检测距离越远，使用长度越长，它的衰减系数越大，影响光纤的使用效果，一般三菱或是东丽的几十米长其质量还是有相当可观的保障。

3、光纤使用的芯径的大小，光纤芯径的大小决定光纤传感检测的精密程度，芯径越大，检测范围越广，但对要求精密的厂家来说光纤芯径越小，光纤传感测距越短，测量范围越小，精度越高，不受相关杂质干扰。

4、光纤传感的检测距离，距离过长，光纤检测不到，则灵敏度就不同。

5、光纤微弯的角度有多大也影响传感的灵敏度。

6、传感器件的加工工艺的优良也会受到干扰。

光纤温度传感器由由于光学器件，光纤材料固有的抗电磁干扰（EMI/RF）特征，成为制作适应严峻环境使用的

传感器的理想材料。传感器与相应的信号调理器组成完整的光纤传感系统。

光纤传感器部分为全光学器件，可以采用(Fabry–Perot)干涉原理，也可以利用光纤喇曼散射

或是布里渊散射特性制成的分布式传感头。非电介质，完全抗电磁干扰且容易安装。非常适合宇

航，核电，强电磁干扰以及其他有害有毒环境，电介质传感器无法工作的环境。

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在光通信系统的研究中,研究人员发现光纤对外界环境因素十分敏感,温度、压力、电场、磁场等环境条件的变化将引起光波参量的变化 1977年,光纤传感这一概念被提出,光纤传感以其特有优势引来了科学界极大的关注,成为传感器领域中研究的热点,目前已报道的各种光纤传感器就达70多种 。

干涉型光纤传感器是目前传感技术研究的热点,它主要应用于测量温度、应变、压力、振动、电场、磁场、辐射以及探测管道破裂和油料泄漏 。

光纤周界报警系统基于干涉型光纤传感器原理,是新一代周界监控系统它通过监测边界小范围内环境应力变化对光纤的影响,分析干扰信息,从而对此进行判断和定位报警,此系统适用于安全防范、石油管道监测它具有传统传感器所不能比拟的优点:适合复杂地形,不受地形限制,不受自然气候的影响;灵敏度高;传感光缆本身无源,功耗低,使用成本低;可监测的距离长,可达50 km;能实现实时监控 。

根据防范的不同场合和要求，光纤可以构成各种形状，环置于需要防范的周界，当入侵者侵入时会破坏光纤使其断裂，这时就会因光信号中断而触发报警。由于光纤极细，可以很方便地进行隐蔽安装，如安装在周围防御的钢丝网上，当发生因攀登、翻越、切断钢丝引起的光纤断裂时，通过报警控制器发出报警。也可以将透明的光纤埋在用纸、塑料或防止纤维等物制成的壁纸中或放到墙皮里或门板里，当入侵者凿墙、打洞或撕裂壁纸时产生报警。

肯定是有的，建议你找个修理处处理

传感器（sensor）是一种将非电量（如速度、压力）的变化转变为电量变化的原件，根据转换的非电量不同可分为压力传感器、速度传感器、温度传感器等，是进行测量、控制仪器及设备的零件、附件。 [1] 

velocity

在机器人自动化技术中，旋转运动速度测量较多，而且直线运动速度也经常通过旋转速度间接测量。例如：测速发电机可以将旋转速度转变成电信号，就是一种速度传感器。测速机要求输出电压与转速间保持线性关系，并要求输出电压陡度大，时间及温度稳定性好。测速机一般可分为直流式和交流式两种。直流式测速机的励磁方式可分为他励式和永磁式两种，电枢结构有带槽的、空心的、盘式印刷电路等形式，其中带槽式最为常用。

激光测速

随着现今精密制造业的崛起和节省成本的需求，非接触测速传感器会慢慢取接触式测速传感器。而现在市场上精度较高、最常用的非接触激光测速传感器就是ZLS-Px像差测速传感器。像差测速传感器有两个端口：一个发射端口，发出LED光源；一个是高速拍照端口，实现CCD面积高速成像对比，通过在极短时间内的两个时间的图像对比，分辨被测物体移动的距离，结合传感器内部的算法，

实时输出被测物体的速度。如图所示，①LED光发射口，②摄像接收口，③、④接线端，⑤固定螺孔 。①LED光发射口对着被测物发射出激光，经反射到②摄像接收口，接收到信号后传给信号处理器，通过算法计算出它的速度。

ZLS-Px像差测速传感器能同时测量两个方向的速度、长度，不但能觉察被测体是否停止，而且能觉察被测体的运动方向。将传感器固定在稳定的支架上，确保转动物体转动过程不会产生过大的振动，从而能测出转动被测体的转角和转速。

雷达测速

传统的测速大多以旋转式运动速度测量和直线运动速度测量，但现实工业自动化中有不少非规律性的测速，比

雷达测速传感器

如运动员运动测速，交通车辆测速，高尔夫球速测量等情况下，雷达测速传感器可以满足这些要求。

特征

旋转式速度传感器按安装形式分为接触式和非接触式两类。

接触式

接触式旋转式速度传感器与运动物体直接接触。当运动物体与旋转式速度传感器接触时，摩擦力带动传感器的滚轮转动。装在滚轮上的转动脉冲传感器，发送出一连串的脉冲。每个脉冲代表着一定的距离值，从而就能测出线速度。

接触式旋转速度传感器结构简单，使用方便。但是接触滚轮的直径是与运动物体始终接触着，滚轮的外周将磨损，从而影响滚轮的周长。而脉冲数对每个传感器又是固定的。影响传感器的测量精度。要提高测量精度必须在二次仪表中增加补偿电路。另外接触式难免产生滑差，滑差的存在也将影响测量的正确性。

速度传感器

非接触式

非接触式旋转式速度传感器与运动物体无直接接触，非接触式测量原理很多，以下仅介绍两点，供参考。

[1]光电流速传感器

叶轮的叶片边缘贴有反射膜，流体流动时带动叶轮旋转，叶轮每转动一周光纤传输反光一次，产生一个电脉冲信号。可由检测到的脉冲数，计算出流速。

[2]光电风速传感器

风带动风速计旋转，经齿轮传动后带动凸轮成比例旋转。光纤被凸轮轮盘遮断形成一串光脉冲，经光电管转换成定信号，经计算可检测出风速。

非接触式旋转速度传感器寿命长，无需增加补偿电路。但脉冲当量不是距离整数倍，因此速度运算相对比较

速度传感器

复杂。

旋转式速度传感器的性能可归纳如下：

(1)传感器的输出信号为脉冲信号，其稳定性比较好，不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求。

(2)结构比较简单，成本低，性能稳定可靠。功能齐全的微机芯片，使运算变换系数易于获得，故速度传感器应用极为普遍。

种类

(1)光电式车速传感器--由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号(开关脉冲)。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。

(2)磁电式车速传感器--模拟交流信号发生器，产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。

磁电式转速传感器，主要是利用磁阻元件来做转速测量的。磁阻元件有一个特性，就是其阻抗值会随着磁场的强弱而变化。通常磁电式传感器内装有磁性铁，使传感器预先带有一定的磁场，当金属的检测齿轮靠近传感元件时，齿轮的齿顶与齿谷所产生的磁场变化使得传感元件的磁阻抗也跟着变化。但是磁阻元件的阻抗值随温度变化很大，用一个磁阻元件测量转速时，温漂影响非常厉害，这使磁阻元件的应用受到很大的限制。可是我们小野测器的传感器却不同，它采用了2个磁阻元件，不仅补偿了温度的影响，还大大地增强了传感器的灵敏度。 [2] 

[2] 

上图所示是磁电式转速传感器的原理图，由两个磁阻元件和两个电阻构成的电桥回路，其差动输出信号即检测信号被取出后直接送到DC放大器进行放大。这里简单地把框图再说明一下。为了调整两个磁阻元件的阻抗差异，电桥回路里还加入了可调电位器作为阻抗的平衡调整。平衡电桥的输出接DC放大器。若检测用齿轮采用渐开线齿轮时，输出波形几乎和正弦波差不离。信号经过放大后，被送到整形回路进行整形，使其变成上沿和下沿跳变得更快的矩形波。输出回路采用集电极输出，输出阻抗约为330Ω左右。指示器LED会随着输出波形的Hi、Lo变换而点灭。整个电路由5V电压驱动，电路内有5V电压输出的执行器。电源的输入电压与其他传感器相同，为DC12V±2V。磁阻元件被封装在传感器的顶端，考虑到安装时有方向性，所以在传感器上标有位置对准的记号。 [2] 

速度传感器

(3)霍尔式车速传感器--它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场。

(4)车轮转速传感器—检测车轮转速并将检测结果输出ECU，主要是的作用是在汽车制动的控制和驱动控制这两方面;

(5)发动机转速传感器---检测发动机的转速，通常利用曲轴位置传感器来检测发动机的转速并输出来实现的。用于燃油喷射量、点火提前角、动力传动控制等;

(6)减速传感器---其主要的是要检测汽车在减速的时候的减速速度，也是将这个信号回传到ECU，汽车制动的控制和驱动控制这两方面。

速度传感器

(7)车速传感器---通常是直接或者间接检测汽车轮胎的转速来来获得的，主要是体现在我们可以在汽车行驶的时候可以知道自己的行驶的车速。

（8）旋转式速度传感器的结构和特征

旋转式速度传感器按安装形式分为接触式和非接触式两类。

（9）接触式旋转速度传感器结构简单，使用方便，因此传感器使用中必须施加一定的正压力或着滚轮表面采用摩擦力系数大的材料，尽可能减小滑差。

前景

咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景。

一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。

速度传感器

21世纪，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。