光纖壓力傳感器(光纖壓力傳感器原理是什么)

1.光纖壓力傳感器原理是什么

光纖傳感器（OFS）的，OFS在應(yīng)用上分為傳光型的和傳感型的.顧名思義，前一種就是起到傳輸光的作用，傳感元件要與光纖連在一起；后一種就是既有傳輸光的作用，又有傳感作用.現(xiàn)在研究熱點(diǎn)幾乎都是后一種，所以我就簡單介紹下后一種，因?yàn)楣饫w傳感器作為傳感用有很多的應(yīng)用，比如抗腐蝕，抗電磁干擾等，可以在復(fù)雜惡劣的環(huán)境下使用.作為傳感用的光纖，原理上就是通過對(duì)傳輸光的偏振，強(qiáng)度，相位，波長，周期，頻率等進(jìn)行調(diào)制，通過檢測(cè)器獲得調(diào)制結(jié)果而進(jìn)行傳感的器件.因?yàn)楫?dāng)外界的環(huán)境變化時(shí)，比如說溫度，應(yīng)力、磁、聲、壓力、溫度、加速度等都會(huì)對(duì)光纖的折射率分布等一些構(gòu)造產(chǎn)生微小的影響，導(dǎo)致傳輸光的特性發(fā)生改變，通過探測(cè)這些改變而得到外界的變化，起到傳感作用。

2.常見的光纖傳感器有哪些

力學(xué)量傳感器：光電式位移、位置傳感器

熱學(xué)量傳感器：光纖溫度傳感器

光纖傳感器流量計(jì)：光纖傳感器渦輪流量計(jì)；

液位傳感器：

一：浮力式液位傳感器（恒浮力式、變浮力式；）

二：吹氣式液位傳感器；

三：電容式液位傳感器；

四：壓力傳感器式液位計(jì)；

五：超聲波式液位傳感器；

六：放射線式液位傳感器；

七：雷達(dá)式液位計(jì)；

光纖液位傳感器：

3.光纖傳感器的原理,作用以及應(yīng)用

我就是做光纖傳感器（OFS）的，OFS在應(yīng)用上分為傳光型的和傳感型的。顧名思義，前一種就是起到傳輸光的作用，傳感元件要與光纖連在一起；后一種就是既有傳輸光的作用，又有傳感作用。現(xiàn)在研究熱點(diǎn)幾乎都是后一種，所以我就簡單介紹下后一種，因?yàn)楣饫w傳感器作為傳感用有很多的應(yīng)用，比如抗腐蝕，抗電磁干擾等，可以在復(fù)雜惡劣的環(huán)境下使用。作為傳感用的光纖，原理上就是通過對(duì)傳輸光的偏振，強(qiáng)度，相位，波長，周期，頻率等進(jìn)行調(diào)制，通過檢測(cè)器獲得調(diào)制結(jié)果而進(jìn)行傳感的器件。因?yàn)楫?dāng)外界的環(huán)境變化時(shí)，比如說溫度，應(yīng)力、磁、聲、壓力、溫度、加速度等都會(huì)對(duì)光纖的折射率分布等一些構(gòu)造產(chǎn)生微小的影響，導(dǎo)致傳輸光的特性發(fā)生改變，通過探測(cè)這些改變而得到外界的變化，起到傳感作用。

至于應(yīng)用方面就很廣泛了，幾乎可以應(yīng)用到現(xiàn)在大多數(shù)電學(xué)傳感器應(yīng)用的領(lǐng)域了，比如現(xiàn)在比較火的是安防，圍界安全，輸油管道安全實(shí)時(shí)監(jiān)控等，反正應(yīng)用前景很廣的。有具體想問的可以聯(lián)系我，因?yàn)槲揖驮谧鲞@方面。呵呵。

4.壓力傳感器的原理

壓力傳感器 傳感器的基本知識(shí) 一、傳感器的定義 國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

二、傳感器的分類 目前對(duì)傳感器尚無一個(gè)統(tǒng)一的分類方法，但比較常用的有如下三種： 1、按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器 2、按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。 3、按傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量（“1”和"0”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。

關(guān)于傳感器的分類： 1.按被測(cè)物理量分：如：力，壓力，位移，溫度，角度傳感器等； 2.按照傳感器的工作原理分：如：應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等； 3.按照傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分： （1）能量轉(zhuǎn)換型：如：壓電式、熱電偶、光電式傳感器等； （2）能量控制型：如：電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等； 4.按照傳感器工作機(jī)理分： （1）結(jié)構(gòu)型：如：電感式、電容式傳感器等； （2）物性型：如：壓電式、光電式、各種半導(dǎo)體式傳感器等； 5.按照傳感器輸出信號(hào)的形式分： （1）模擬式：傳感器輸出為模擬電壓量； （2）數(shù)字式：傳感器輸出為數(shù)字量，如：編碼器式傳感器。 三、傳感器的靜態(tài)特性 傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。

因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。

四、傳感器的動(dòng)態(tài)特性 所謂動(dòng)態(tài)特性，是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。

這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。

五、傳感器的線性度 通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。

擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

六、傳感器的靈敏度 靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。 它是輸出一輸入特性曲線的斜率。

如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。

靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。

當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。

但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。 七、傳感器的分辨力 分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。

也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的。

只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。

上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。 八、電阻式傳感器 電阻式傳感器是將被測(cè)量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。

主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。 九、電阻應(yīng)變式傳感器 傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。

電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

十、壓阻式傳感器 壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。

5.壓力傳感器電路

壓力傳感器有許多種： 1。

電容式：實(shí)際上就是兩個(gè)極板，分別固定在剛性物體上，極板的距離很近，以至于微小的距離變化，就會(huì)使兩個(gè)極板間的電容量發(fā)生變化。使用中，把電容傳感器當(dāng)作電橋的一個(gè)臂，電容量的變化，會(huì)使電橋失去平衡，從而輸出一個(gè)不平衡的電壓。

2。電感式：壓力使鐵心在線圈中產(chǎn)生位移，從而改變線圈的電感量。

同樣可以把它當(dāng)作電橋的一個(gè)臂使用。 3。

霍爾式：在霍爾元件兩邊加上一個(gè)磁場(chǎng)，壓力使磁鐵產(chǎn)生位移，從而磁通量發(fā)生變化，于是霍爾元件的輸出電流產(chǎn)生變化，樓主說的壓力傳感器可能就是這種。 4。

光纖式：壓力使光纖的形狀變化，致使光傳輸模式改變，光電管接收到的光量變化，使輸出電流發(fā)生變化。 前兩種靈敏度高，可以通過較高倍數(shù)的放大，獲取微小的壓力變化，但是，帶負(fù)載能力弱。

后兩種輸出的通常是直流信號(hào)，帶負(fù)載能力強(qiáng)。 建議：根據(jù)需要，利用外電路把輸出信號(hào)加以放大，或縮小，而不要調(diào)節(jié)傳感器里邊的電路。

6.壓力傳感器的工作原理

壓力傳感器工作原理 1 、應(yīng)變片壓力傳感器原理 力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。

在了解壓阻式力傳感器時(shí)，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。

它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。

金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。

這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D 轉(zhuǎn)換和CPU ）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 電阻應(yīng)變片的工作原理 金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。

金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示： 式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω。cm2/m ） S ——導(dǎo)體的截面積（cm2 ） L ——導(dǎo)體的長度（m ） 2 、陶瓷壓力傳感器原理 抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。

、3 、擴(kuò)散硅壓力傳感器原理 工作原理被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測(cè)這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。 4 、藍(lán)寶石壓力傳感器 利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅- 藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無與倫比的計(jì)量特性。

5 、壓電壓力傳感器原理 壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫就是所謂的 “居里點(diǎn)”）。

由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微小（也就說壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。