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傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)極其重要的一組成部分
2014-6-20 閱讀(1001)
傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)極其重要的一組成部分
近年來，傳感器朝著靈敏、、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能；盡緣、無感應的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區(qū)或者對人有害的地區(qū)，如核輻射區(qū)），起到人的線人作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
基本工作原理及應用領域
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送進調(diào)制器，使待測參數(shù)與進進調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導致光的光學性質(zhì)（如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等）發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號光，在經(jīng)過光纖送進光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。
光纖傳感器的應用于對磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流和應變等物理量的丈量。光纖傳感器的應用范圍很廣，幾乎涉及國民經(jīng)濟和國防上所有重要領域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了很多行業(yè)多年來一直存在的技術困難，具有很大的市場需求。主要表現(xiàn)在以下幾個方面的應用：
1、市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。光纖傳感器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中，用于測試應力松馳、施工應力和動荷載應力，從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態(tài)的結構性能。
2、電力系統(tǒng)，需要測定溫度、電流等參數(shù)，如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內(nèi)的溫度檢測等，由于電類傳感器易受電磁場的干擾，無法在這類場合中使用，只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來的一種用于實時丈量空間溫度場分布的高新技術，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普遍光纖傳感器的優(yōu)點，還具有對光纖沿線各點的溫度的分布傳感能力，利用這種特點我們可以連續(xù)實時丈量光纖沿線幾公里內(nèi)各點溫度，定位精度可達米的量級，丈量精度可達1度的水平，非常適用大范圍交點測溫的應用場合。
在實際生活中，光纖傳感器種類是非常多的，但是，我們將這些傳感器類型歸結為兩大類型，即傳感型與傳光型。和傳統(tǒng)電傳感器進行比較，光纖傳感器具有很多的優(yōu)點，例如抗干擾能力較強、絕緣性好、靈敏度偏高，所以，當前在各個領域都有光纖傳感器的身影。
光纖傳感器助力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展市場容量將近萬億
自出現(xiàn)光纖傳感器后，它的優(yōu)勢與應用引起了各個國家人們的高度關注。并且對光纖傳感技術進行了深入的研究?，F(xiàn)如今，通過光纖傳感器可以對位移、溫度、速度、角度等物理量進行測量?，F(xiàn)如今，很多西方發(fā)達國家將對光纖傳感器研究的重點放在光纖控制系統(tǒng)、核輻射監(jiān)控、民用計劃等多個方面，同時已經(jīng)取得了可喜的成績。
我國對光纖傳感器的研究起步較晚，有很多研究所、企業(yè)等對光纖傳感器的深入研究促進了光纖傳感技術的發(fā)展。在2010年，張旭平的關于“布里淵效應連續(xù)分布式光纖傳感技術”通過了專家的鑒定。專家組都認為此技術有很強的創(chuàng)新性，技術已達到*水平，因此，有廣闊的發(fā)展前景。此技術的發(fā)展主要是應用了物聯(lián)網(wǎng)技術，從而加速了我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)極其重要的一組成部分。因此，傳感器性能好壞決定了物聯(lián)網(wǎng)的性能好壞。可以說，物聯(lián)網(wǎng)獲得信息的主要手段為傳感器。這樣一來，傳感器所采集信息的可靠性與準確性都會對控制節(jié)點處理和傳輸信息產(chǎn)生一定影響。由此看來，傳感器的可靠性、抗干擾性等都會對物聯(lián)網(wǎng)應用性能發(fā)揮舉足輕重的作用。
光纖傳感技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用
通過上述分析得知，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須要借助大量傳感器獲得各種環(huán)境參數(shù)，從而為物聯(lián)網(wǎng)更可靠的數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過系統(tǒng)的處理，得到人們需要的結果。以下是對光纖傳感技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用進行詳細的探討。
目前應用zui廣的光纖傳感器有四種，分別是光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。其中，光纖陀螺有干涉型、諧振型和布里淵型三種類型，干涉型光纖陀螺是技術上很成熟的*代商品化階段，諧振光纖陀螺是處于實驗室研究階段的第二代，布里淵型光纖陀螺是在理論研究階段的第三代光纖陀螺傳感器；光纖水聽器是在光纖、光電子技術基礎上的一種水下聲音信號傳感器，這種傳感器通過高度靈敏的光纖相干檢測，把水中的聲音信號轉換成光信號，再通過光纖傳到信號處理系統(tǒng)轉換為聲音信號，這種傳感器按原理可以分為干涉型、強度型、光柵型等類型；在光纖光柵傳感器的產(chǎn)品中包括應變傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，其中光纖bragg光柵傳感器是這幾年的研究熱點，它們大部分屬于光強型和干涉型，并且各有利弊。自今年來電力的發(fā)展是突飛猛進的，這種情況下，面對著強大電流的測量問題，光纖電流傳感器可以很好的避免一些由于電力過強而引發(fā)的事故。
傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)極其重要的一組成部分
