文档介绍：光纤应变传感器
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主要内容
一、光纤传感的应用领域　
二、光纤传感的分类　　
三、光纤传感的研究现状
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被测量：
　　温度[1]、
　　压力[2]、
　　流量[3(Mach-Zehnder)光纤应变传感器
6-8 马赫-曾德光纤应变传感原理结构
-8 The principle structure of Mach-Zehnder’s strain sensor
最大测量范围为1200με，最高分辨率为2με
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法布里-珀罗光纤应变传感器
图6-9 F-P型光纤传感器的原理 -9 Principle of F-P fiber sensor
图6-10 光纤本征F-P腔应变传感器图6-11 光纤非本征F-P腔应变传感器
-10 Intrinsic F-P cavity strain sensor -11 Extrinsic F-P cavity strain sensor
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常用相位调制型光纤传感结构
a)     麦克尔逊干涉仪　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 c)     法布里-珀***涉仪
a)     Michelson interferometer　　　　　　　　　　　　　　 c)　Fabry-Perot interferometer
　　　　　b) 　马赫-曾德尔干涉仪　　　　　　　　　　　　　　　　　　　d)     塞格奈克干涉仪
　　b)    Mach-Zehnder interferometer 　　　　　　　　　　　　　　　　d)　 Sagnac interferometer
 
图6-12 各种光纤干涉仪
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1990
1996
单
F-P
腔
双
F-P
腔
F－P
＋
光纤光栅
简化制作工艺
　减小体积
消除干扰
2002
　F－P传感器的发展
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a) 光纤与被测表面 (b) 单模与多模光纤
　　　d) 多(单)模光纤与金属丝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　双腔结构
图6-12 常用的F－P结构
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　光纤F-P应变传感器目前存在的问题
系统线性范围小、线性度差、分辨率低
光纤传感器抗震动能力差
制造工艺不完善、没有实现产品化、标准化
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系统线性范围小、分辨率低
图6-13 F-P干涉动态工作特性
-13 dynamic properties of F-P interference
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光纤传感器抗震动能力差
由于光纤本身对振动极为灵敏，以至于任何小的环境震动都会引起系统信号的变化,这也是光纤传感器实用化的主要障碍。由于光纤传感器的光源波长是微米级，而环境振动和温度和热膨胀也在这个数量级以至今造成无法分清所测的信号是由被测信号的变化还是由环境变化所造成的。
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制造工艺不完善、没有实现产品化、标准化
a) 光纤与被测表面 b) 单模与多模光纤
a) Optical fiber and measured object b) Single mode and multi mode optical fiber
c) 多模与多模光纤 d) 多(单)模光