光纖傳感器原理

光纖傳感器基于從發光部發出的光的信息（波長、光強度）和在受光部接收到的光的信息來進行各種檢測。

1.常見物體檢測

這是通過阻擋從發光部分到受光部分的光來檢測物體是否存在的最基本的檢測原理。可以通過短暫的中斷來檢測通過，并且通過為發光部配備光接收裝置，還可以測量反射時間并測量物體的移動速度。

玻璃等透明物體由于光線透過而難以檢測，但通過高精度測量因表面（空氣?玻璃）折射率變化而引起的光強度變化，可以進行檢測。

2、液體檢測

光纖傳感器不僅可以檢測固體，還可以利用液體折射光的特性來檢測液體，管裝型和液體接觸型已投入實際應用。

管安裝型從管壁發出光。如果管內沒有液體，則光直線傳播；如果有液體，則光發生折射并進入接收側。這可以檢測液體的存在或不存在。這種類型可以檢測透明液體，但不能檢測不透光的不透明液體。

在濕式中，發射器和接收器彼此平行安裝在具有錐形jian端的樹脂管中，當管不與液體接觸時，光被錐形部分折射并返回接收側。我是。當與液體接觸時，折射率發生變化，光不會返回。這可以檢測與液體的接觸。

這樣，光纖傳感器就可以用來檢測液體的存在、液位和漏水情況。對于液體檢測，樹脂管通常由特氟龍基材料制成，可用于化學溶液和高溫水，使其適用于廣泛的應用。

3.顏色檢測

物體的顏色由反射光的波長分布決定，該波長分布取決于照射光的波長（顏色）的反射率和折射率。這可用于通過光纖傳感器檢測顏色。

4. 溫度和應變檢測

光纖在徑向上具有雙重結構，由纖芯部分和包層部分組成，但在制造過程中用特殊的紫外光照射光纖，在軸向上以規則的間隔產生折射率部分不同的區域。這稱為光纖布拉格光柵（FBG）。在這種情況下，光纖的圖像是兩端串聯 FBG 的圓柱體。

FBG 根據所產生的間距和折射率僅反射特定波長，因此當光纖因溫度變化而膨脹或收縮時，反射光的波長以及反射光返回所需的時間都會發生變化。這使得它可以用作溫度傳感器。

此外，當安裝在結構中時，光纖長度會隨著結構的變形而變化，因此它也可以用作應變傳感器。除了大型建筑物、隧道、管道等外，還應用于不斷受到外力作用的結構，例如海上風力發電，它是可再生能源的一種。當連接重物時，光纖的長度會根據重物移動時施加的加速力而變化，因此也可以用作加速度傳感器。

5、電流值檢測

使用光纖傳感器檢測電流值利用了法拉第效應。當電流流過導體時，根據右手螺旋定則會產生同心磁場。法拉第效應是沿著該磁場穿過光纖的光的偏振面根據磁場的強度而旋轉的現象。通過測量該偏振面的旋轉角度來檢測電流值。