传感器6_9光纤传感器
什么是光纤传感器_光纤传感器分类
什么是光纤传感器_光纤传感器分类
光纤传感器简介光纤最早是应用于光的传输，适合长距离传递信息，是现代信息社会光纤通信的基石。
光波在光纤中传播的特征参量会因外界因素的作用而间接或直接地发生变化，由此光纤传感器就能分析探测这些物理量、化学量和生物量的变化。
光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器以及解调制器组成。
其基本原理是将光源的光经入射光纤送入调制区，光在调制区内与外界被测参数相互作用，使入射光的某些光学性质（如强度、波长、频率、相位、偏正态等）发生变化而成为被调制的信号光，再经出射光纤送入光探测器、解调器而获得被测参数。
光纤传感器的分类光纤传感器按结构类型可分两大类：一类是功能型（传感型）传感器；另一类是非功能性（传光型）传感器。
（1）功能型光纤传感器利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤（或特殊光纤）作为传感元件，对光纤内传输的光进行调制，使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化，再通过被调制过的信号进行解调，从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质，而且也是敏感元件，多采用多模光纤。
优点：结构紧凑，灵敏度高。
缺点：须用特殊光纤，成本高。
典型应用：光纤陀螺、光纤水听器等。
（2）非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化，光纤仅作为信息的传输介质，常采用单模光纤。
光纤在其中仅起导光作用，光照在光纤型敏感元件上被测量调制。
优点：无需特殊光纤及其他特殊技术，比较容易实现，成本低。
缺点：灵敏度较低。
实用化的大都是非功能型的光纤传感器根据被调制的光波的性质参数不同，这两类光纤传。
施耐德传感器及安全产品介绍课件
光纤设计
XUX
XUD A2
+ 显示
金属/塑料
金属/塑料
塑料 可选继电器输出
塑料 螺钉接线
自学习模式
26
光电传感器－新XUM卖点及目标行业
产品优势
同类产品中检测距离最长：对射式15m，反射式5m，漫反射式1m NO/NC可调 抗光干扰强度高：自然光40,000LUX/白炽灯10,000LUX 节能增效－－同样供电条件下，可使用2倍数量的传感器 防相互干扰：几个传感器可近距离安装同时使用 极具竞争力的价格优势 输出状态指示灯在接收器的前表面，进一步改善安装的统一性 耐环境性能高：－30 到60 ℃的工作温度，防护等级IP67
参数性能。并且注意传感器的输出逻辑形式。
11
XSAV失速保护传感器 性能对比
12
重点产品线XS6*－产品介绍
以最优异的性能满足苛刻的使用要求
➢检测距离:埋入式 2.5-15mm；非埋入式 2.5-22mm;
➢电缆材料:PVR 耐化学腐蚀，耐磨及不宜老化，完全符合阻燃标准 NFC 32-070;
➢电源: DC 10~58V; AC20~264V; ➢输出方式: DC 3线/AC&DC 2线; ➢开关容量:200mA DC;300mA AC;
钢滚轮直动式
XCKJ167H29C WLD2 ZR335-11Z SZL-WL-E TZ5102/TZ5103
直动式
XCKJ10559H29C WLCL Z4V10H335-11Z SZL-WL-C TZ5107
35
限位开关重点产品XCKM－产品介绍
中重载应用
注塑机、纺织机械、印刷机械、物料搬运机械 机床，木工机械，生产线 …
经典型 XCK-J
传感器基础知识
第1章传感器的基本知识一、简述题1-1何谓结构型传感器？何谓物性型传感器？试述两者的应用特点。
1-2一个实用的传感器由哪几部分构成？各部分的功用是什么？用框图标示出你所理解的传感器系统。
1-3衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？说明它们的含义。
1-4什么是传感器的静态特性和动态特性？差别何在？1-5怎么评价传感器的综合静态性能和动态性能？二、计算题1-6有一只压力传感器的校准数据如下表所列。
根据这些数据求最小二乘法线性化的拟合直线方程，并求其线性度。
1-7液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为4dy/dx+2y = 2×103x。
式中y为汞柱高(m)，x为被测温度(℃)。
试求：(1) 水银温度计的传递函数；(2) 温度计的时间常数及静态灵敏度；(3) 若被测物体的温度是频率为0.5 Hz的正弦信号，求此时传感器的输出信号振幅误差和相角误差。
1-8今有两加速度传感器均可作为二阶系统来处理，其中一只固有频率为25 kHz，另一只为35 kHz，阻尼比均为0.3。
若欲测量频率为10kHz 的正弦振动加速度，应选用哪一只传感器？试计算测量时将带来多大的振幅误差和相位误差。
第3章电感式传感器3-1简述变气隙式自感传感器的工作原理和输出特性，传感器的灵敏度与哪些因素有关？如何提高其灵敏度？3-2电源频率波动对自感式传感器的灵敏度有何影响？如何确定传感器的最佳电源频率？3-3差动变压器式传感器的等效电路包括哪些元件和参数？各自的含义是什么？3-4试分析差动变压器式电感传感器的相敏整流测量电路的工作过程。
带相敏整流的电桥电路具有哪些优点？3-5差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？3-6图3.38所示为差动变压器式接近开关原理图，结构中使用Ｈ型铁芯，分析它的工作原理，并设计后续信号处理电路，使被测金属部件与探头距离达设定距离时，继电器吸合。
光纤传感器的应用举例
水管 重物
d
h
l
3 光纤流量、流速传感器
当每个漩涡产生并泻下时，它会在光纤上产生一 种侧向力，这样就有一个周期力作用在光纤上，使其 振动。野外的电线等在风吹动下会嗡嗡作响，就是这 种现象。实验证明，光纤振动的频率由下式得出
f s / d (8.23)
式中，为流速；d为光纤直径；s为斯特罗哈数(无量
1
反2 射 AA 3
CC
光 MM
4
强 BB
DD
段，偏置工作点在M，被 测物体的反射面与光纤端 面之间的初始距离是M点
所对应的距离XM。由曲线
可知，随位移增加光强增
X MM
位移
加，反之则光强减少，故
1—随机分布；2—对半分布；
3—同轴分布；4—同轴分布 由此可确定位移方向。
2 光纤位移传感器
光纤位移传感器一般用来测量小位移。最 小 能 检 测 零 点 几 mm 的 位 移 量 。 这 种 传 感 器 已 在镀层不平度、零件椭圆度、锥度、偏斜度等 测量中得到应用，它还可用来测量微弱振动， 而且是非接触测量。
ff1
fDf f1+Df
3 光纤流量、流速传感器
典型的光纤血流传感器可在0～1000 cm/s速度 范围内使用，空间分辨率为100 mm，时间分辨率为 8 ms。光纤血流传感器的缺点是光纤插入血管中会 干扰血液流动，另外背向散射光非常微弱，在设计 信号检测电路时必须考虑。
4 光纤磁传感器
按工作原理可分为：①根据法拉第磁光效应直 接实现磁光转换，②根据磁致伸缩效应，利用力或 其他物理量间接实现磁光转换。 1.利用法拉第磁光效应的光纤传感器
4 光纤磁传感器
设无磁场时出射光的偏振轴与棱镜的偏振轴夹 角为45 ，这样D1和D2光电管接收的光强为
光敏传感器光电特性的研究
实验光敏传感器光电特性的研究光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成份分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。
光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。
光敏传感器的物理基础是光电效应，即光敏材料的电学特性等因受到光的照射而发生变化。
光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。
外光电效应是指在光照射下，电子逸出物体表面的外发射的现象，也称光电发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象，称为光电导效应。
大多数光电控制应用的传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应类传感器。
近年来新的光敏器件不断涌现，如：具有高速响应和放大功能的APD雪崩式光电二极管，半导体光敏传感器、光电闸流晶体管、光导摄像管、CCD图像传感器等，为光电传感器的应用开创了新的一页。
本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性以及光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
【实验目的】1.了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线；2.了解光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。
【实验仪器】1. 直流恒压源DH-VC32. DH-CGOP光敏传感器实验仪,其中包括：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池、暗箱（九孔板实验箱）、点光源（灯泡）、短接桥、导线3. 数字万用表4. 电阻箱具体仪器情况如图1：【重要提示】1. 为了避免自然光对实验的影响，所有实验在电路连接好进行测量时必须将实验箱盖严。
2. 万用表直流电压档联接方法：红表笔接“VΩ”端，黑表笔接“COM”端。
传感器技术与应用考核试卷
B.光电二极管
C.压电传感器
D.电磁传感器
2.下列哪些传感器可以用于智能家居系统？()
A.温度传感器
B.湿度传感器
C.烟雾传感器
D.加速度传感器
3.以下哪些技术可以用于提高传感器精度？()
A.信号调制
B.信号放大
C.数字滤波
D. A和B
4.下列哪些传感器可以用于汽车安全气囊系统？()
A.加速度传感器
17. B、C
18. D
19. A、B、C
20. D
三、填空题
1.感应部件
2.数字
3.光电效应
4.湿法腐蚀
5.压力
6.位置
7.磁场
8.电容
9.角速度
10.温度
四、判断题
1. √
2. ×
3. ×
4. ×
5. √
6. ×
7. √
8. √
9. ×
10. √
五、主观题（参考）
1.传感器通过感应物理量的变化，将其转换成电信号输出。例如，热敏电阻将温度变化转换成阻值变化，光电传感器将光强度变化转换成电流变化。
B.磁敏传感器
C.光电传感器
D.温度传感器
8.下列哪种传感器适用于生物医学信号检测？()
A.光电传感器
B.压力传感器
C.磁敏传感器
D.所有上述传感器
9.下列哪种传感器是基于电磁感应原理工作的？()
A.光电传感器
B.电感传感器
C.磁敏传感器
D.压电传感器
10.下列哪个传感器可以用于检测物体的存在或缺失？()
3.描述传感器在选择和使用过程中应考虑的主要因素，包括但不限于环境条件、精度要求、频率响应等。
《传感器技术与应用》市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
光电效应分为内光电效应和外光电效应。当 物体在光旳作用下所释放旳电子没有逸出物 体表面，而只在物体旳内部运动并使物体旳 电学特征发生变化旳现象叫做内光电效应， 内光电效应多产生于半导体材料内。
当物体在光旳作用下使物体中旳电子从物体 表面逸出旳现象，叫做外光电效应，外光电 效应多发生于金属或金属氧化物内。
16
锑铯阴极光电管
12
8
4
银氧铯阴极光电管
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 光通量Ф（lm）
2024/9/22
8
7.1.2 外光电效应器件
光电管旳光谱特征曲线
0.5
红光 红外线区 0.4
相对灵敏度（%）
0.3
0.2
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
银氧铯光电阴极
2024/9/22
1.0 波长(m)
相对灵敏度 (%)
100 80
60 40 20 0
1
RL =1 k
100 k 10 k
10
100
入射光调制频率 kHz
2024/9/22
33
.电池
光电池旳工作原理是基于光生伏特效应， 当光照射到光电池上时，能够直接输出 光电流。常用旳光电池有两种，一种是 金属—半导体型，另一种是PN结型，如 硒光电池、硅光电池、锗光电池等。
600 1x
0.02
400 1x
200 1x
0 -10 -20 -30 -40 -50
反向电压 V
(a)
2024/9/22
10 8
6
4 2
5004103x2000010x11xx100 1x
0 10 20 30 40 50
传感器原理及工程应用概述
第二章传感器归纳1、传感器是能感觉规定的被测量并依照必然的规律变换成可用输出信号的器件或装置。
2、传感器是由敏感原件和变换原件组成3、两种分类方法：一种是按被测参数分类，一种是按传感器工作原理分类4、传感器的根本特点可分为静态特点和动向特点5、静态特点是指被测量的值处于牢固状态时输入与输出的关系。
主要指标有矫捷度、线性度、迟滞、重复性和漂移等。
6、矫捷度是输出量增量ΔY与引起输出量增量ΔY的相应输入量增量ΔX之比。
用 S表示即 S=ΔYΔX。
7、线性度是指传感器的输入与输出之间数量关系的线性程度。
也叫非线性误差用γL表示即γL=8、传感器在相同工作条件下输入量由小到大〔正量程〕及由大到小〔反量程〕变化期间输入输出特点曲线不重合的现象称为迟滞。
迟滞误差用9、重复性是指传感器在相同的工作条件下输入量按同一方向做全量程连续屡次变化时，所得特点曲线不一致的程度。
最大重复差值10、漂移是指输入量不变的情况下传感器输出量随着时间变化。
产生漂移的原因有两个一是传感器自己结构参数一是周围环境。
温度漂移的计算第三章应变式传感器1、电阻应变式传感器是以电阻应变片为变换原件的传感器。
2、工作原理是基于电阻应变效应，即导体在外界作用下产活力械变形〔拉伸或压缩〕是，其电阻值相应发生变化〔应变效应〕。
3、电阻应变片分为丝式电阻应变片和箔式电阻应变片。
4、电阻在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而去掉外力后物体又能完好恢复其原来的尺寸和形状，这类变形称为弹性变形。
拥有弹性变形特点的物体称为弹性原件。
5、应变片的电阻值是指应变片没有粘贴且未受应变时，在室温下测定的电阻值即初始电阻值。
6、将直的电阻丝绕成敏感栅后，诚然长度不变，但应变状态不相同，应变片敏感栅的电阻变化减小，所以其矫捷系数 K 较整长电阻丝的矫捷系数 K0 小，这类现象称为应变片的横向效应。
为了减少横向效应产生的测量误差，现在一半多采用箔式应变片。
7、应变片温度误差：由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。
传感器教程9光电式传感器PPT
9.4 光纤传感器
光纤传感器的特点：
极高的灵敏度和精度 固有的安全性好 抗电磁干扰 高绝缘强度 耐腐蚀 集传感与传输于一体 能与数字通信系统兼容等
光纤传感器受到世界各国的广泛重视。光纤传感器已用于位移、振动、 转动、压力、速度、加速度、电流、磁场、电压、温度等70多个物理 量的测量
(3) 误差的平均效应 莫尔条纹由光栅的大量刻线形成，
对线纹的刻划误差有平均抵消作用，能在很大程度上消除
短周期误差的影响。
0
n
39
2
W2
B
C A
BH BH
θ越小，BH越大，这相当于把栅距W放大大 了1/θ倍。例如θ=0.1°，则1/θ≈573，即莫尔条 纹宽度BH是栅距W的573倍， 这相当于把栅距 放大了573倍，说明光栅具有位移放大作用， 从而提高了测量的灵敏度。
38
（2） 莫尔条纹移动方向 如光栅1沿着刻线垂直方向 向右移动时，莫尔条纹将沿着光栅2的栅线向上移动；反 之，当光栅1向左移动时，莫尔条纹沿着光栅2的栅线向下 移动。 因此根据莫尔条纹移动方向就可以对光栅1的运动 进行辨向。
34
35
9.6.1 1. 光栅结构 在镀膜玻璃上均匀刻制许多有明暗相间、等间距分布的细
小条纹（又称为刻线），这就是光栅。图中a为栅线的宽度（不 透光），b为栅线间宽（透光）， a+b=W称为光栅的栅距（也称 光栅常数）。通常a=b=W/2，也可刻成a∶b=1.1∶0.9。目前常 用的光栅每毫米刻成25、50、 100、125、250条线条。
13
光电池结构、符号
硼扩散层
P型电极 （SiO2膜）
接线点 ＋
PN结
N型硅片
PN结
电极 － （a) 硅光电池结构
传感器基础知识
第1章传感器的基本知识一、简述题1-1何谓结构型传感器？何谓物性型传感器？试述两者的应用特点。
1-2一个实用的传感器由哪几部分构成？各部分的功用是什么？用框图标示出你所理解的传感器系统。
1-3衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？说明它们的含义。
1-4什么是传感器的静态特性和动态特性？差别何在？1-5怎么评价传感器的综合静态性能和动态性能？二、计算题1-6有一只压力传感器的校准数据如下表所列。
根据这些数据求最小二乘法线性化的拟合直线方程，并求其线性度。
1-7液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为4dy/dx+2y = 2×103x。
式中y为汞柱高(m)，x为被测温度(℃)。
试求：(1) 水银温度计的传递函数；(2) 温度计的时间常数及静态灵敏度；(3) 若被测物体的温度是频率为0.5 Hz的正弦信号，求此时传感器的输出信号振幅误差和相角误差。
1-8今有两加速度传感器均可作为二阶系统来处理，其中一只固有频率为25 kHz，另一只为35 kHz，阻尼比均为0.3。
若欲测量频率为10kHz 的正弦振动加速度，应选用哪一只传感器？试计算测量时将带来多大的振幅误差和相位误差。
第3章电感式传感器3-1简述变气隙式自感传感器的工作原理和输出特性，传感器的灵敏度与哪些因素有关？如何提高其灵敏度？3-2电源频率波动对自感式传感器的灵敏度有何影响？如何确定传感器的最佳电源频率？3-3差动变压器式传感器的等效电路包括哪些元件和参数？各自的含义是什么？3-4试分析差动变压器式电感传感器的相敏整流测量电路的工作过程。
带相敏整流的电桥电路具有哪些优点？3-5差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？3-6图3.38所示为差动变压器式接近开关原理图，结构中使用Ｈ型铁芯，分析它的工作原理，并设计后续信号处理电路，使被测金属部件与探头距离达设定距离时，继电器吸合。
9-3 光纤传感器的主要元器件
采用。对光源的基本要求是相同的,即必须使具有适当特性的、功率足够大 的光到达检测器,以确保检测系统有足够大的信噪比。因此，我们选择光源 时，应当遵循下述原则：
①根据系统要求，选择辐射强度足够大的光源，而且要求在敏感元件的 工作波长上有最大的辐射功率。
锗器件则适用于红外波段。 ②由检测器引入的噪声必须最小。因此应当选用暗电流、漏电流和并联
电导尽可能小的器件。 ③可靠性高，稳定性好。硅光电二极管的温度系数较小，是比较可靠、
稳定的光检测器；而雪崩二极管和光电倍增管的增益都随偏压而变，尤其是 雪崩二极管的增益是温度的函数，因此需要高度稳定的偏压和温度补偿装置。
(四)半导体光源（书中有误） 半导体光源是光纤传感器最重要的光源，它具有体积小巧、坚固耐用、
寿命长(106 h～107 h)、可靠性高、辐射密度适中，电源简单等优点。这类光 源有非相干辐射的发光二极管（LED）和相干辐射的半导体激光二极管（LD） 等。
§9-3 光纤传感器的主要元器件
1.发光二极管 这又分为表面出光、端面出光和超辐射等三中 LED。它们的共同特点是
PIN-FET 微型组件是小面积低压电容二极管与高输出阻抗场效应管前 置放大器的复合体。由于其电容小、输入阻抗高，因此它具有热噪声小的优 点，这对于长波段更为突出。
§9-3 光纤传感器的主要元器件 (二)光电倍增管
这是一种最灵敏的光电检测器，它能检测出每秒钟只有一个光子的光电 流。与雪崩二极管的区别在于它可很好地控制光电倍增管的倍增过程，因此 不存在过剩噪声问题。这种检测器的噪声源来自倍增信号的闪烁噪声。器件 的响应波长从近红外到近紫外波段，主要由阴极材料决定。
高灵敏度玻璃光纤传感器考核试卷
6.在所有类型的光纤中，单模光纤的灵敏度最高。（）
7.光纤传感器在通信领域的应用主要是作为光开关和光调制器。（）
8.光纤传感器在结构健康监测中的应用不需要考虑环境因素。（）
9.光纤传感器的时间分辨测量只能通过脉冲光源实现。（）
10.提高光纤传感器的稳定性和可靠性主要依赖于传感器本身的材料和设计。（）
D.光调制器
10.以下哪些是光纤传感器相对于传统传感器的优势？（）
A.轻量化
B.防腐蚀
C.抗电磁干扰
D.高成本
11.高灵敏度光纤传感器可以用于以下哪些类型的测量？（）
A.物理量
B.化学量
C.生物量
D.能量
12.以下哪些技术可以用于光纤传感器的分布式测量？（）
A.光时域反射
B.光频域反射
C.光波长监测
7.在光纤传感器的设计中，______的选择和______的匹配是保证传感器性能的关键。
8.光纤传感器信号处理方法中，______可以减少随机噪声，而______可以提高信号的信噪比。
9.分布式光纤传感器利用______技术可以实现长距离的连续测量。
10.光纤传感器数据的实时处理和传输可以借助______和______等现代信息技术实现。
6.下列哪种应用最适合高灵敏度玻璃光纤传感器？（）
A.生物医学
B.网络通信
C.结构健康监测
D.军事领域
7.下列哪种光纤传感器不属于高灵敏度传感器？（）
A.塑料光纤传感器
B.石英光纤传感器
C.多模光纤传感器
D.硅光纤传感器
8.下列哪种方法不能提高光纤传感器的灵敏度？（）
A.减小光纤的长度
光纤传感器网络在仪器仪表中应用考核试卷
B.光时分复用技术
C.光码分复用技术
D.光偏振复用技术
19.光纤传感器网络在农业领域的应用包括以下哪些？()
A.土壤湿度监测
B.气象监测
C.植物生长监测
D.畜禽健康状况监测
20.以下哪些是光纤传感器网络的组网方式？()
A.星型拓扑
B.环型拓扑
C.总线型拓扑
D.网状拓扑
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
14.以下哪种技术不属于光纤传感器网络的关键技术？()
A.光纤传感器技术
B.数据采集与处理技术
C.通信技术
D.微电子技术
15.光纤传感器网络的通信方式主要包括以下哪些？()
A.单工通信
B.半双工通信
C.全双工通信
D.所有以上选项
16.以下哪种光纤传感器适用于测量压力？()
A.光强调制型光纤传感器
B.光频率调制型光纤传感器
1.光纤传感器网络中，光纤作为传输介质，其主要特点是__________、__________和__________。
2.光纤传感器按工作原理可以分为光强调制型、光频率调制型和__________型等。
3.光纤传感器网络在智能电网中的应用主要包括电力系统监测、电力设备保护和__________。
4.光纤传感器网络的数据处理方法包括数据融合、数据压缩和__________。
C.光栅型光纤传感器
D.电光型光纤传感器
17.光纤传感器网络在结构健康监测中的应用主要包括以下哪些方面？()
A.桥梁监测
B.建筑物监测
C.道路监测
D.所有以上方面
18.以下哪种光纤传感器具有高空间分辨率和高灵敏度？()
传感器在工业自动化中的应用考核试卷
D.应变片传感器
（________）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.在工业自动化中，光电传感器主要用于检测物体的______。（）
2.旋转编码器通常用来测量或控制物体的______。（）
3.液位传感器常用的类型有浮子式和______式。（）
（________）
17.下列哪种传感器通常用于检测化学或气体成分？
A.气体传感器
B.红外传感器
C.光电传感器
D.声波传感器
（________）
18.用于自动化装配线上的物体尺寸测量的传感器是？
A.激光传感器
B.位置传感器
C.压力传感器
D.温度传感器
（________）
19.下列哪种传感器常用于自动化设备中的电流检测？
4.压力传感器可以用来测量流体或气体的______。（）
5.超声波传感器在工业自动化中常用于______检测。（）
6.激光传感器适用于高精度的______测量。（）
7.安全光幕传感器通常用于自动化设备中的______保护。（）
8.温度传感器按照测量原理不同可以分为热电阻和______。（）
9.气体传感器可以检测特定气体的______。（）
9.下列哪种传感器通常用于自动化包装线的速度监测？
A.线性编码器
B.温度传感器
C.气体传感器
D.超声波传感器
（________）
10.用于测量物体温度的传感器是？
A.红外传感器
B.激光传感器
C.磁场传感器
D.电容传感器
（________）
11.下列哪种传感器不适用于液位控制？
A.静压传感器
光纤在农业领域的应用探索考核试卷
7.光纤技术的应用有助于提高农业生产的智能化水平。（√）
8.光纤传感器在恶劣环境下的稳定性较差。（×）
9.光纤传感器可以用于精准农业中的变量施肥。（√）
10.光纤通信技术在农业领域的应用研究主要集中在城市地区。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
7.光纤通信技术在农业领域的应用可以促进_______和_______的发展。
8.光纤传感器在农业监测中的优势包括_______、_______和_______。
9.限制光纤在农业领域应用的主要因素有_______和_______。
10.光纤传感器与_______和_______等技术的结合，有助于提升农业监测的智能化水平。
2.光纤传感器通常用于监测农业环境中的_______和_______。
3.光纤的传输原理是基于_______的反射。
4.在农业领域，光纤网络的建设需要考虑_______和_______等因素。
5.光纤传感器在农业机械中的应用包括_______和_______。
6.为了提高光纤传感器在农业领域的适应性，研究者致力于开发_______和_______的传感器。
17.光纤传感器在农业领域的应用可以改善哪些方面？()
A.农业生产的可持续性
B.农产品的品质
C.农业生产的效率
D.农业灾害预警
18.以下哪些技术可以与光纤传感器结合使用，以提高农业监测的效果？()
A.遥感技术
B.无人机技术
C.智能穿戴设备
D.移动通信技术
19.光纤传感器在农业领域的应用可以促进哪些方面的发展？()
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
光纤传感器原理与结构图
光纤传感器原理与结构图
以电为基础的传统传感器是一种把测量的状态转变为可测的电信号的装置。
它的电源、敏感元件、信号接收和处理系统以及信息传输均用金属导线连接，见图(a)。
光纤传感器则是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。
由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的)、光接收器、信号处理系统以及光纤构成，见图(b)。
由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。
这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经接收光纤耦合到光接收器，使光信号变为电信号，最后经信号处理得到所期待的被测量。
可见,光纤传感器与以电为基础的传统传感器相比较，在测量原理上有本质的差别。
传统传感器是以机—电测量为基础，而光纤传感器则以光学测量为基础。
光是一种电磁波，其波长从极远红外的lmm到极远紫外线的10nm。
它的物理作用和生物化学作用主要因其中的电场而引起。
因此，讨论光的敏感测量必须考虑光的电矢量E 的振动，即
A——电场E的振幅矢量；ω——光波的振动频率；
φ——光相位；t——光的传播时间。
可见，只要使光的强度、偏振态(矢量A的方向)、频率和相位等参量之一随被测量状态的变化而变化，或受被测量调制，那么，通过对光的强度调制、偏振调制、频率调制或相位调制等进行解调，获得所需要的被测量的信息。