光纤压力传感器原理及特点

光Байду номын сангаас压力传感器原理及 特点
1、光纤F-P压力传感器
F-P腔传感头如图所示 弹性合金薄片作为F-P腔的一个端面，并将其抛光的面作为 反射面，光纤对准弹性合金面的中心，光纤端面直接作为另一 个反射面，并且选择两个面合适的反射比。这样就在光纤端面 与合金片之间形成了F-P腔，当压力作用于F-P腔的合金薄片时 会产生弹性形变，不同的压强在传感器上有不同的压力，弹性 合金薄片受此压力产生的形变大小与所受压力有关。
特点：结构简单、容易装配，造价低；
但是机械设计复杂，加速度效应也会使其性 能恶化。
3、反射型光纤压力传感器
反射式光纤压力传感器是利用弹性膜片在压力下变形而 调制反射光功率信号，压力大小与发射光强度成一定关系。 如上图所示，光源发出的光耦合进入射光纤端面B面后从入 射光纤端面A出射。出射光经由弹性膜片反射后，部分反射 光由接受光纤端面A接收，接收光的强度与端面A至膜片的 距离d有关，也与膜片与压力P作用下的变形有关。经由膜 片变形所调制的反射光功率信号传输至接收端面C，最后耦 合至光接收器，获得与压力有关的输出信号。
合金薄片的变形使得F-P腔的腔长发生变化，当入射光射到 F-P腔后，反射回的光由于光程差改变使得干涉条纹发生 一系列的移动变化，测量干涉条纹数就可得到相应的压力 大小。
（暨南大学 光电工程研究所 赵中华、高应俊、骆宇锋）
2、微弯型光纤压力传感器
微弯结构由一对机械周期为A的齿形板组成，敏感光纤从 齿形板中间穿过，在齿形板的作用力F下产生周期性的弯曲。 当齿形板受外部扰动时，光纤的微弯程度发生变化，从而导 致输出光的功率发生变化。通过光检测器检测到的光功率变 化来间接测量外部压力的大小。通过对光载波强度的检测， 就能确定与之成比例的变形器的位移，并确定压力大小。
特点：结构简单、成本低、精度高、易调试等优点。
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