测控技术与仪器专业导论大作业

重庆科技学院电气与信息工程学院《测控专业概论》大作业

专业班级：测控

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目录

光纤传感技术及其应用 ....................................................................................................................... I 摘要............................................................................................................................................... I 1．引言 . (2)

2. 光纤传感主要分类及其特点 (2)

3 光纤传感器目前在各领域的主要应用 (2)

4 光纤传感技术在国内的发展情况 (3)

5.光纤传感器的发展前景 (3)

参考文献 (4)

课后体会 (5)

奇思妙想 (6)

换位思考 (7)

光纤传感技术及其应用

学生姓名：刘后勇

摘要

随着现代测量技术的发展,近二十年来光纤传感器越来越受到人们的重视。与传统的电类传感器相比,光纤传感器具有不受电磁干扰、适用范围广、分辨率高、易复用、体积小、重量轻等显著优点。所以光纤传感器技术及其发展受到了人们的广泛关注。本文主要从以下几个方面入手简略的介绍光纤传感器技术及其应用。首先介绍了光纤传感技术在国内外的发展情况;然后介绍了光纤传感技术,包括分类和特点;介绍了光纤传感器目前在各领域的主要应用;最后介绍光纤传感器的发展前景。

关键词：光纤传感器，光纤传感器技术，光纤传感器的应用

1．引言

光纤传感器具有很多的优点，如：不受电磁干扰、适用范围广、分辨率高、易复用、体积小、重量轻等显著优点。光纤传感器的分类及其应用领域也十分广泛，从分类的角度来看大致可以分为三大类，光纤光栅传感器、阵列复用传感系统、分布式光纤传感系统；从应用领域来看，他可以应用在，电力、医疗、建工等多个领域。虽然，如此它的研究还不是特别成熟，在从实验室走向工厂的路上还有很多没有解决的问题没有解决，还有待问我们新一代大学生去解决他们。

2. 光纤传感主要分类及其特点

2.1光纤光栅传感器

光纤光栅传感器是目前国内研究的热点之一。FBG传感器具有灵敏度高，易构成分布式结构，在一根光纤内可实现多点测量。满足“智能结构”对传感器的要求，可对大型构件进行实时安全监测；也可以代替其他类型结构的光纤传感器，用于化学、压力和加速度传感中。但是温度、应力交叉敏感是其实用化的最大限制。

目前，随着实用、廉价的波长解调技术进一步发展完善，光纤光栅传感技术已经向成熟阶段接近，部分也已经商用化。但在性能和功能方面需要提高。

2.2阵列复用传感系统

列阵复用传感系统将单点光纤传感器阵列化，实现空间多点的同时或分时传感，也称为准分布式系统。目前，应用最为广泛的是光纤光栅阵列传感和基于干涉结构的阵列光纤传感系统。

2.3分布式光纤传感系统

分布式光纤传感系统是根据沿线光波分布参量，同时获取在传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量的分布信息，可以实现长距离、大范围的连续、长期传感。

3 光纤传感器目前在各领域的主要应用

由于光纤传感器有很多的优点，所以他可以应用在很多方面，如：石油化工系统，测压力

温度、流量、含水率及密度测量；在医疗方面的应用，血流速度的测量、ph值得测量等；在电力系统中的应用，高压电缆的温度和应变测量的应用、电功率传感器中的应用、电力系统光缆监测中的应用；土木工程，桥梁检测、边坡监测、隧道监测中的应用。除了这些领域在其他领域中也有应用这里就不再举例。

4 光纤传感技术在国内的发展情况

当前，世界上光纤传感器领域的发展可分为两大方向:原理性研究与应用开发。随着光纤技术的成熟，对光纤传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。在我国目前的光纤传感器大多集中于大专院校和科研单位，但仍然未完成由实验室向产品化的过度。其中，比较成熟的技术包括：清华大学光纤传感中心与总后合作研制开发的光纤油罐液位于温度测量系统，已经安装运行数年；北京航空航天大学与总装合作研制的光纤陀螺系统目前指标为0.2。/hr；中国计量学院研制的分布式光纤传感系统，已有产品报道。此外在广东、深圳等地，还建立了许多光纤无源器件生产厂家。因为光纤传感器未能跨越产品化的门槛，并未向光纤通信产业那样成指数型增长许多与我们生活相关的传感器产品和大量的测试仪器依然依赖于进口，亟待发展的空间非常广阔。

5.光纤传感器的发展前景

光纤传感器由于具有很多的优点，人们对他的研究也越来越多。虽然目前光纤传感器技术，并不像光纤通信技术那么成熟，也没有非常成功的商业化，但已经得到了长足的发展，主要体现在：进入了实用化阶段；不断出现了新的传感器技术。但是目前的发展现状仍然不能满足实际需要，还有很多待研究的问题，如：实用化研究，在性价比方面需要特别注意；多用途，即对多种物理量进行同时测量；提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度和设计复杂的传感器网络工程等。所以光纤传感器的发展前景有：（1）传统传感器无法解决的问题作为光纤传感器的研究对象；（2）建立复杂的光纤传感器网络，实现多任务、多用途的目的；（3）开辟新的光纤传感器发展领域。

参考文献

[1]李建中.基于POTDR的分布式光纤传感技术及其应用.电子科技大学硕士论文，2008.

[2]王鹏宇.光纤传感器技术及其应用. 第二十六届中国（天津）2012IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集，2012.

[3] 侯俊芳，裴丽，李卓轩，刘超.光纤传感技术的研究进展及应用[J].光电技术应用，2012.

[4]张土奎.光纤传感器的应用.山东建筑大学毕业论文，2011.

[5]李海燕.光纤传感器的现在和展望.仪表技术与传感器，2009.