傳感器

凡是利用一定的物性(物理、化學(xué)、生物)法則、定理、定律、效應(yīng)等進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換與信息轉(zhuǎn)換，并且輸出與輸入嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)的器件和裝置均可稱(chēng)為傳感器；傳感器又被稱(chēng)為變換器、轉(zhuǎn)換器、檢測(cè)器、敏感元件、換能器和一次儀表等。

具有以下作用與功能：1、測(cè)量與數(shù)據(jù)采集；2、檢測(cè)與控制作用；3、診斷與監(jiān)測(cè)作用；4、輔助觀測(cè)儀器；5、資源探測(cè)與環(huán)境保護(hù)；6、醫(yī)療衛(wèi)生和家用電器；

的基本組成：一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成，有時(shí)還加上輔助電源。

1、力學(xué)量：光電式位移、位置；

光纖陀螺是光纖自身的一種，與激光陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本低，可以用于飛機(jī)、艦船、等的高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

2、熱學(xué)量：光纖溫度；

一類(lèi)是利用光導(dǎo)纖維本身具有的敏感功能而使光纖起溫度測(cè)量作用，同時(shí)利用光纖的特性將溫度信號(hào)以光的形式傳輸，該類(lèi)型屬于功能型光纖溫度；另一類(lèi)是光導(dǎo)纖維僅起傳輸光波的作用，感溫功能必須由在光纖端面加裝其他敏感元件來(lái)完成，屬于傳輸型光纖溫度。

光纖溫度具有測(cè)量精度高、抗電磁干擾、防爆、可繞性好等特點(diǎn)。

目前光纖溫度具體可分為晶體光纖溫度、半導(dǎo)體吸收光纖溫度、雙折射光纖溫度、光路遮斷式光纖溫度、熒光光纖溫度、Fabry-Rerot標(biāo)準(zhǔn)器光纖溫度、輻射式光纖溫度和分布參數(shù)式光纖溫度等。

3、流體量：
光纖流量計(jì)：光纖渦輪流量計(jì)；

液位：

一：浮力式液位(恒浮力式、變浮力式；)

二：吹氣式液位；

三：電容式液位；

四：壓力式液位計(jì)；

五：超聲波式液位；

六：放射線式液位；

七：雷達(dá)式液位計(jì)；

光纖液位：

圖1為光纖液位的原理示意圖。

4、光學(xué)量：光纖；近年來(lái)，在朝著靈敏、、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過(guò)程中，光纖這個(gè)家族的新成員倍受青睞。

光纖憑借著其大量的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為家族的*，它憑借著光纖的優(yōu)異而得到廣泛的應(yīng)用，并且在各種不同的測(cè)量中發(fā)揮著自己獨(dú)到的作用，成為家族中*的一員。

光纖與傳統(tǒng)的各類(lèi)相比有一系列*的優(yōu)點(diǎn)：用光纖傳輸光信號(hào),能量損失極小；靈敏度高；抗電磁干擾和原子輻射的；防噪聲、無(wú)電火花、無(wú)短路負(fù)載；光纖具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定及徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械；電絕緣性好、無(wú)感應(yīng)的電氣；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)；防爆、光路有可撓性，以及便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，便于與光纖傳輸系統(tǒng)組成遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)等；還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、耗電少等。它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū))，或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

光纖一般可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是功能型，是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件，所以又叫傳感型光纖；另一類(lèi)是非功能型，利用其他敏感元件感受被測(cè)量的變化，光纖僅作為光的傳輸介質(zhì)，傳輸來(lái)自遠(yuǎn)處或難以接近場(chǎng)所的光信號(hào)，因此，也稱(chēng)做傳光型或混合型。

根據(jù)對(duì)光進(jìn)行調(diào)制的手段不同，光纖有強(qiáng)度(振幅)調(diào)制、相位調(diào)制、頻率調(diào)制、偏振調(diào)制、波長(zhǎng)調(diào)制等不同工作原理的光纖。

光纖可以探測(cè)的物理量很多，按照被測(cè)對(duì)象的不同，光纖又可以分為聲場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、位移、壓力、溫度、流量、角速度、速度、加速度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、彎曲、應(yīng)變、電壓、電流、化學(xué)量、生物醫(yī)學(xué)量等各種光纖，還可以完成現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)難以完成的測(cè)量任務(wù)。在狹小的空間里，在強(qiáng)電磁干擾和高電壓的環(huán)境里，光纖都顯示出了*的能力。目前光纖已經(jīng)有70多種，大致上分成光纖自身和利用光纖的。

5、電量：光纖電量；

6、磁學(xué)量；

7、聲學(xué)量；光纖聲就是一種利用光纖自身的。當(dāng)光纖受到一點(diǎn)很微小的外力作用時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生微彎曲，而其傳光能力發(fā)生很大的變化。聲音是一種機(jī)械波，它對(duì)光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲，通過(guò)彎曲就能夠得到聲音的強(qiáng)弱。

8、化學(xué)量：光纖化學(xué)；

利用化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光以及光敏器件與光導(dǎo)纖維技術(shù)制作，特別是光導(dǎo)纖維及以光導(dǎo)纖維為基礎(chǔ)的各種探針技術(shù)，具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、抗電磁力強(qiáng)、體積小，可應(yīng)用于其他無(wú)法工作的惡劣環(huán)境等特點(diǎn)。

光纖化學(xué)可分為兩種基本類(lèi)型：光導(dǎo)型和化學(xué)型。

光電檢測(cè)器件可采用光電倍增管(PMT)、PIN光電二極管(PIN-FET)、雪崩光電二極管、光電二極管等。

9、生物：光纖型酶；

10、仿生及機(jī)器人；

11、生態(tài)環(huán)境：光纖