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外力和非均勻溫度場等因素作用下物體局部的相對變形
所謂應變,是指在外力和非均勻溫度場等因素作用下物體局部的相對變形,表明有多少外界的力學應力作用于物體或者結構上。
這種監(jiān)測是持續(xù)且快速的,采集數(shù)據(jù)的時間小于20分鐘。另外,更感知點眾多,也意味著用于檢測整個結構的光纖單元更少,簡化了系統(tǒng),也降低了成本。
這是一種分布式的光纖傳感器系統(tǒng),它能夠感知長達10千米、感知點達100萬個、密度達1厘米1個點的溫度變化和應變情況。
光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調制器、光探測器以及解調制器組成?;驹硎菍⒐庠吹墓饨?jīng)入射光纖送人調制區(qū),光在調制區(qū)內與外界被測參數(shù)相互作用,使的光學性質(如強度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等發(fā)生變化而成為被調制的信號光,再經(jīng)出射光纖送入光探測器、解調器而獲得被測參數(shù)。
在傳光型傳感器中光纖只起傳光作用,采用通信光纖甚至普通的多模光纖就能滿足要求,而敏感元件可以很靈活地選用好的材料來實現(xiàn),因此這類傳感器的靈敏度可以做得很高,但需要較多的光耦合器件,結構較復雜。
強度調制型光纖傳感器
基本原理是待測物理量引起光纖中傳輸光光強的變化,通過檢測光強的變化實現(xiàn)對待測量的測量。恒定光源發(fā)出的強度為I的光注入傳感頭,在傳感頭內,光在被測信號的作用下其強度發(fā)生了變化,即受到了外場的調制,使得輸出光強的包絡線與被測信號的形狀一樣,光電探測器測出的輸出電流也作同樣的調制,信號處理電路再檢測出調制信號,就得到了被測信號。