绝缘体

比科幻更离奇,光纤还有这个作用

发布时间:2022/12/10 3:01:44   

未来,物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。

从某种程度上可以说,没有传感器就没有物联网。

光纤传感器因器灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的特点,因此光纤传感器备受青睐。

光纤传感器因光纤一系列独特的、其他载体和媒质难以相比的优点而备受瞩目,因此不能不提光纤这种材质。

什么是光纤?

光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃(SiO)或塑料制成的纤维,其可作为光传导工具。光纤是绝缘体,很难导电,几乎不受电磁场的作用,因此光线在光纤中传输的光信号也几乎不受电磁场的影响,因此光纤传感器抗干扰能力强;

因为光纤在本质上不是易燃物(我国国家标准GB-认为玻璃属于不燃材料),光信号在光纤的传播速度不易受温度影响;

光纤还具有高灵敏度和低损耗的特点,光在光纤中传播的速度很快,大概是是2千万多米/s(《自然》杂志认为光在普通光纤中的速度为真空中的60%多)。

光纤传感器结构

光纤传感器的应用

检测液体密度

光纤传感器可根据溶液浓度和折射率的关系,通过测定溶液的折射率来推断溶液的浓度,该项方法可广泛应用于自动化流水线上检测牛奶、饮料等溶液的浓度。

建筑工程

光纤传感器可评估建筑工程安全性能。其可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。并可以通过沿路铺设光纤,具有检测到非法入侵的功能。

电力系统

用光纤传感器测定电力系统的温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用。

国防安全

光纤传感器可用于水声探潜,光纤制导,姿态控制(光纤陀螺),航天航空器的结构损伤探测(智能蒙皮)以及战场环境的探测等方面,由光纤水听器构成的海防传感网络系统,可用于海上边防和重要军事地区的海防警戒。未来可能用于海底地震海啸等情况进行实时监测。

光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活。光纤传感器具有测量压力、转矩、温度、位移、光泽和颜色、声音、加速度、陀螺等出色的能力,并具有高灵敏度、低损耗、抗干扰、电绝缘、小巧等优秀特质,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用。

此外,物联网与光纤传感有相辅相成、相互促进的作用。光纤同时具备宽带、大容量、远距离传输和可实现多参数、分布式、低能耗传输的显著优点。光纤传感可以不断汲取光纤通信的新技术(如新的半导体光源、新型光纤)、新器件,各种光纤的传感器有望在物联网中得到广泛应用。光纤技术在物联网中有很广阔的应用前景。



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