| cyqdesign |
2007-04-09 22:10 |
常見光纖傳感器對比
法布利-比羅特(簡稱FP)、布拉格光柵(簡稱FBG)和熒光式光纖傳感器都是當前流行，技術上也比較先進的傳感器。因為它們都是基于光纖，所以有很多共同的特點，比如抗電磁干擾可應用于惡劣環(huán)境(沒有加入電磁過程)，傳輸距離長（光纖中光衰減慢），使用壽命長， 結構小巧等等，這里就不再贅述。我們將重點討論他們的不同。 8 &(-8
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精度 X>3^a'2,E
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應該說它們都具有很高的精度，都可以滿足絕大多數(shù)需求。但如果進行深入的探討，從理論上，光纖光柵傳感器所能達到的精度要為高。從加工的角度來說FP的傳感精度主要決定于腔長的加工精度，而FBG的精度主要決定于光柵周期間距與有效折射率的控制。當加工精度都得到保證的時候，F(xiàn)BG將憑借其本身測量機理中優(yōu)異線性度取勝。從傳感原理可以看出，F(xiàn)P的腔長變化轉(zhuǎn)化為Δλ是通過相位變化和干涉實現(xiàn)的，這是一個非線性過程，而FBG直接通過公式λB=2neffΛ 實現(xiàn)有效折射率和光柵周期關于Δλ的轉(zhuǎn)化，完全線性，理論上說將能提供更好的精度。除此以外，光纖光柵反射光在頻域內(nèi)較之FP干涉極大波包更為尖銳，因此對其中心譜線的測量也應當更為精確。熒光式測溫精度主要取決于熒光物質(zhì)受激發(fā)出熒光的特性和對熒光光強度變化的檢測，目前的技術工藝水平，使其測量精度與前兩種技術相當，其成本會隨精度和測量范圍而變化。但在實際產(chǎn)品中，測量精度受到具體廠家對產(chǎn)品本身的材料、工藝加工水平、信號解調(diào)器分辨率等客觀因素的影響，還需要針對具體的產(chǎn)品進行具體對比 5 si}i'in
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集成度與組網(wǎng) rg)h 5G
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在這方面，F(xiàn)BG無疑有著很明顯的優(yōu)勢。光纖光柵其本身的特點使得每個探點僅利用相當少的光源分量，絕大部分光都透過并繼續(xù)傳播。根據(jù)上文介紹，一根光纖上可以最多同時使用30個光柵，傳輸距離超過45km。這一特點無疑為組網(wǎng)帶來巨大便利。同時波分復用等技術的使用，也提高了這一技術的可行性�？偟脕碚fFBG非常適合做大范圍多節(jié)點的分布式測量。至于FP和熒光式，則對于小規(guī)模的網(wǎng)絡將更容易實現(xiàn)。 ,U=E[X=H
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復雜度 2ksA.,UB^9
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FP和熒光式系統(tǒng)的復雜度應當遠低于FBG，其中熒光式最簡單。 正如原理部分所闡述，前兩種傳感器技術最終都歸結到對Δλ的測量，明顯的，因為FBG的信號弱，并且多伴有解復用要求，其系統(tǒng)要遠復雜于FP。而熒光式屬于光強檢測，相對更加簡單。
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