Cảm biến sợi quang
Định nghĩa Cảm biến sợi quang là gì?
Cảm biến sợi quang là một thiết bị cảm biến sử dụng công nghệ sợi quang để đo các đại lượng vật lý như nhiệt độ, áp suất, biến dạng, điện áp và gia tốc, để gọi tên một số. Cụ thể, nó sử dụng sợi quang làm thành phần cảm biến, được gọi là cảm biến nội tại hoặc sử dụng nó để truyền tín hiệu từ cảm biến từ xa đến mô đun xử lý tín hiệu (cảm biến bên ngoài). Cảm biến sợi quang miễn nhiễm với nhiễu điện từ và có thể xử lý các điều kiện khắc nghiệt, vì vậy chúng đang trở nên phổ biến như là cảm biến được lựa chọn cho nhiều ngành công nghiệp.
Cảm biến sợi quang
Các cảm biến sử dụng sợi quang theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng trước đây. Chủ yếu, một sợi quang được sử dụng vì kích thước nhỏ hoặc do nó có ít hoặc không có yêu cầu năng lượng tại vị trí từ xa. Tuy nhiên, một lý do khác là nhiều cảm biến có thể được ghép dọc theo chiều dài của sợi bằng cách sử dụng sự thay đổi bước sóng ánh sáng khác nhau cho mỗi cảm biến hoặc bằng cách cảm nhận thời gian ánh sáng truyền dọc theo sợi qua từng cảm biến khác nhau.
Mời xem: Cảm biến tiệm cận
Nếu sử dụng sự thay đổi bước sóng, điều này có thể được cảm nhận và tính toán bằng việc sử dụng một thiết bị thực hiện phép đo phản xạ miền tần số quang. Mặt khác, cảm biến cho độ trễ thời gian, đòi hỏi một thiết bị sử dụng máy đo độ phản xạ miền thời gian quang.
Để tạo cảm biến nhiệt độ, một sợi quang có đặc tính tổn thất biến thiên cùng với nhiệt độ được sử dụng hoặc tán xạ Raman được tạo ra trong sợi bằng nhiệt độ được phân tích. Để đo điện áp, các hiệu ứng quang phi tuyến được cảm nhận trong sợi pha tạp đặc biệt làm thay đổi sự phân cực ánh sáng của nó như là một chức năng của điện trường.
Những cảm biến này chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng viễn thám. Hầu hết các cảm biến sợi quang được ghép dọc theo chiều dài của sợi bằng cách sử dụng sự thay đổi bước sóng ánh sáng cho mỗi cảm biến hoặc bằng cách xác định độ trễ thời gian khi ánh sáng truyền dọc theo sợi.
Các hệ thống cảm biến sợi quang bao gồm ba chế độ cảm biến quang điện như các chế độ phản xạ quang, xuyên qua và khuếch tán vì các hệ thống này được vận hành dựa trên công nghệ cảm biến quang điện. Cảm biến cá nhân và chia đôi là hai hệ thống cảm biến sợi quang được vận hành trong các chế độ này.
Một cụm cáp quang chia đôi được sử dụng cho cả cảm biến khuếch tán và phản xạ khuếch tán kết hợp bộ phát và cụm cáp thu để đạt được phát hiện. Trong chế độ chùm tia quang, các hệ thống cảm biến riêng lẻ cảm nhận được lượng mong muốn khi chùm sáng kéo dài từ bộ phát đến bộ thu bị gián đoạn.
