光纤传感器的应用

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1、光纤传感器的应用马伟10291210电气工程学院1007班摘要：光纤传感器的优点主要是：损耗低，良好的传光性能，频带宽，传输容量大，本身就可以作为敏感元件，重量轻，体积小，价格低廉，抗电磁干扰，不易串音，抗雷击，通信质量高，防爆性能好，不受电磁和无线电频率的干扰，不导电，在高温下能在一个很大的带宽范围里工作。光纤传感器可以监测许多参数，例如压力、温度、应变转矩、振动、声学性能、电磁场、旋转、加速PH值、化学变化、液位和气位、以及流动等等。它们体积小，没有工作噪声，并可以传感远距离的参数。因而在众多领域得到应用！关键词：光纤传感器；军事应用；医疗应用；工业应用

2、。上了十几周的光纤传感与应用技术课，认识了光纤，也对光纤传感和通信有了基本的了解，下面简单谈谈我所知道的目前光纤传感器的应用。传感器技术是检测原理、材料科学和工艺加工三个要素的最佳结合，在发达国家被列为核心技术之一。目前光纤传感器虽然还不多见，但它们在传感器市场中的比重正在扩大。为了开发更好的光纤传感器，人们正在努力探索，开发。光纤传感器系统一般需要有光源、光学界面、光导纤维、光学调制装置．光电检出器，以及信号处理设备。光纤传感器可以用于许多不同领域，但最多见于工业、医疗、航空航天、军事等领域。在工业领域，光纤传感器常用于工艺处理过程的控制。金属的熔化情况应

3、该准确地测定。但熔体温度高达l100～1300℃，传统的漫投式热电泳易熔解或断裂；熔化面以上的温度虽然可以测定，却要受到火焰．灰尘或炉渣排放的影响，总之，冶金工艺处理工程的某些不利条件往往使铜的熔化情况难以准确地测定。而改用光纤高温计就可以解决这个问题。在监测两相的液体或气体混合扬的流体动力学参数、流体力学参数、空穴现象，热交换等方面情况时，最好是采用光纤传感器。美国康涅狄克州的Eotec公司推出一种光纤传感器，可以探测直径小至5O微米的活动气泡或液滴。哪怕流速非常快、只要气泡或滴液一碰探头尖．就被探获。带有光纤传感头的新仪器还可探获、计算和测定在气体中的流

4、动固体粒子或液滴。在航空航天军事领域，军用光纤陀螺仪主要用于小型导弹的制导，这时陀螺仪作为一种旋转速率传感器工作。日本“日立”和“日产”公司正在试验用光纤陀螺仪来为汽车导向，这种陀螺仪由日立公司研制，在日产1．6升小汽车里作为一种方位传感器工作。光纤水听器研究开发的主要推动力是反潜战。而声纳是现代反潜战的主要手段，水听器是声纳的核心器件。在高性能军用飞机上光纤用于机载数据总线，结构故障监测，超高性能预警探测，超高速飞行器温升监测。在医疗领域，光纤传感器可以使我们不间断地监测生物的功能态。装上微型探头后，光纤传感器将大大地促进外科手术的门诊工作。它们可以塞进导

5、管里，也可以直接放在患者的皮肤上。现在，光纤传感器已能监测血液中气体情况．PH值和电解含量，已能监测肿瘤低温疗法的温度。像美国加利福尼亚州的Cardiovascular器件公司推出了一种可以监测体外动静脉血液气体情况的光纤传感器，用于分流术。弗吉尼亚州的光学技术公司正在开发可以用于治疗癞痂发作的光纤磁力计，这种传感器系统可以使医生能获得患者的脑磁场图。明尼苏达州的TSI公司研制了一种激光多普勒速度传感器，可以监测临床输血情况。华盛顿州的国际生物医学公司推出了一种用于剖腹产术的血液含氧量监测传感器。该公司还推出了一种探头，只要同胎儿的头皮发生点接触，就可以测定

6、皮下组织的PH值，它是通过把光纤传感器和附件套进一支不锈钢针筒里组成的。该公司还同马萨诸塞州的BardCrititalCare公司一起开发了可以监测电解质含量，吸毒情况和新陈代谢机制的光纤传感系统。些麻醉剂生产厂商和医学研究机构还在研究用于心脏病治疗的光纤传感器；传感器通过导管插入心脏，监测动脉壁上的斑点。另外，衣阿华州的Allies研究中心正在用光纤传感器教聋哑。结束语：光纤传感器的最大的优点之一是它既可作传送元件，又可作传感元件。这就减小了单位成本，促进网络传感系统的迅速发展。光纤传感网络可以由普通光源、光纤(它们携载光到各个传感器去)和返回光纤(它们携

7、载调制光到光电探测器去)、以及信号处理电路组成。这些特点将更加利于将来更强大的通信监测网络的建成，未来社会信息的传输速度或许会超出我们的想象，时间的距离将会更加近。我相信光纤传感技术将来会得到更大的发展，学好这门课会很有价值的！参考文献：(1)栾柱冬．传感器及其应用CM3．西安：西安电子科技大学出版社，2002，98～99．（2）C23刘瑞复．光纤传感器及其应用(M3．北京：机械工业出版社，1986，36～38)。(3)徐滏卿．光纤传感技术在军事上的应用(M3．西安：西安电子科技大学出版社，2008)。