利用光纖研制光纖傳感器始于1977年,該技術(shù)一問世即引起人們的極大興趣。目前,光纖傳感器發(fā)展十分迅速,主要是因?yàn)楣饫w傳感器具有許多其他傳感器不可媲美的有點(diǎn)。
1、電絕緣。因?yàn)楣饫w本身是電介質(zhì),而且敏感元件也可用電介質(zhì)材料制作,因此光纖傳感器具有良好的電絕緣性,光纖表面能承受80kV/20cm電壓。因此它特別適用于高壓的供電系統(tǒng)以及大容量電機(jī)的測試。
2、抗電磁干擾。這是光纖測量及光纖傳感器極其獨(dú)特的性能特征,因此光纖傳感器特別適用于高壓大電流、強(qiáng)磁場、噪聲、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境中,能解決許多傳感器無法解決的問題。
3、非侵入性。由于傳感頭可制作成電絕緣的,而且其體積可以做得很小(最小做到只稍大于光纖的芯徑),因此,它不僅對電磁場是非侵入式的,而且對速度場也是非侵入式的,故對被測場不產(chǎn)生干擾。這對于弱電磁場及小管道內(nèi)流速、流量等的監(jiān)測特別具有實(shí)用價(jià)值。
4、高靈敏度。高靈敏度是光學(xué)測量的優(yōu)點(diǎn)之一。利用光作為信息載體的光纖傳感器的靈敏度很高,它是某些精密測量與控制必不可少的工具。
5、遠(yuǎn)距離監(jiān)控。由于光纖的傳輸損耗很小(目前石英玻璃系光纖的最小光損耗可低達(dá)0.16dB/km),因此光纖傳感器技術(shù)與遙測技術(shù)相結(jié)合,很容易實(shí)現(xiàn)對被測場的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。這對于工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制以及對核輻射、易燃、易爆氣體和大氣污染等進(jìn)行監(jiān)測尤為重要。
6、適應(yīng)性強(qiáng)。幾何形狀有多方面的適應(yīng)性,可構(gòu)成任意形狀的光纖傳感器。
7、傳輸頻帶寬。光纖的帶寬距離乘積為30MHzkm10GHzkm。
8、光纖傳感器無可動(dòng)部分、無電源,是一個(gè)電氣無源系統(tǒng)。
此外,光纖傳感器還有耐水性好、抗腐蝕性強(qiáng)、可高密度傳輸數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。利用光纖能構(gòu)成種類繁多的傳感器,故有人稱光纖傳感器是萬能傳感器,它可測量許多物理量,應(yīng)用范圍遍布軍事、民用、商業(yè)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。