? ?振動測試是機械測量中非常重要的一項測試。而測振儀器中測振傳感器又是較為重要的感受振動傳輸振動的重要儀器。測振傳感器也叫做加速度傳感器，一般情況下，測振儀器由加速度傳感器，信號放大器、顯示記錄裝置及分析設(shè)備等幾部分組成。

? ?在測振儀器中，傳感器十分關(guān)鍵。通過它將待分析的物理量(如壓力、流量以及振動位移、速度、加速度等)轉(zhuǎn)化為電信號(如電壓、電流)。根據(jù)振動量測的不同要求，相應(yīng)發(fā)展了多種測振傳感器。按被測振動參數(shù)，可分為位移式、速度式、加速度式或應(yīng)變式以及測其他各種動力參數(shù)的傳感器。按所采用的測量坐標系可分為相對式和對式傳感器兩大類：相對式傳感器測定的是被測對象相對某一參考坐標系的振動；對式(也稱慣性式)則是用來測定被測對象相對于大地的振動。對式振動傳感器必須與被測振動體接觸安裝，刪相對式傳感器可以是接觸式，亦可以是非接觸式的。

? ?振動測量中常用的傳感器一般有電動式速度傳感器，壓電加速度傳感器，渦流式位移傳感器，應(yīng)變片，力傳感器等。每一種傳感器在測振系統(tǒng)中都非常重要。電動式速度傳感器是一種磁電式傳感器，通過感應(yīng)電動勢的量測即可確定結(jié)構(gòu)的振動速度。壓電式加速度傳感器簡稱壓電加速度計，當它與結(jié)構(gòu)一起振動時，傳感器內(nèi)質(zhì)量塊在加速度作用下將產(chǎn)生慣性力而使晶體片加壓，由于晶體片的壓電效應(yīng)而產(chǎn)生電荷，在一定的壓力范圍內(nèi)，輸出電荷與加速度成正比。所以通過對壓電加速度計輸出電荷的量測即可確定加速度的大小。這里關(guān)于測振系統(tǒng)中的傳感器詳細知識介紹今后將繼續(xù)發(fā)布，陀螺傳感器，測振系統(tǒng)傳感器中傳感器可以說是核心技術(shù)，沒有傳感器振動測量是紙上談兵。

光纖傳感器的組成結(jié)構(gòu)，光纖傳感器的應(yīng)用及其優(yōu)缺點器

傳感技術(shù)是當今世界發(fā)展較為迅速的高新技術(shù)之一。新型傳感器不僅追求高精度、大量程、高可靠、低功耗和微型化，并且向著集成化、多功能、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，以滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)、*和科研等各個領(lǐng)域的需求。光纖傳感技術(shù)是20世紀70年代隨著光纖技術(shù)和光通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。它代表了新一代傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢。光纖傳感器的產(chǎn)業(yè)已被國內(nèi)外公認為醉具有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟效益好、滲透能力強、市場前景廣等特點為世人所矚目。

　　光纖早的出現(xiàn)的目的是用于傳輸光，在20世紀70年代初生產(chǎn)出低損耗光纖后，光纖用于長距離傳遞信息，是光纖通信的基石，也可以豪不夸張的說光纖也是現(xiàn)代信息社會的基石。由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖中傳播的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）會因外界因素（如溫度、壓力、應(yīng)變、振動、聲音、磁場、折射率、扭曲、等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，分析這些變化就可以得到外界作用的某些性質(zhì)，從而可將光纖用作傳感器元件來探測各種物理量、化學(xué)量和生物量，這就是光纖傳感器的基本原理。

　　光纖傳感器的基本結(jié)構(gòu)由光源、傳輸光纖和光檢測部分組成。考慮到光纖傳輸已經(jīng)很簡單，通常一套完整的光纖傳感器主要由傳感器和解調(diào)儀構(gòu)成。光源發(fā)出的光耦合進光纖，經(jīng)光纖進入調(diào)制區(qū)；在調(diào)制區(qū)內(nèi)外界被測參數(shù)作用于進入調(diào)制區(qū)內(nèi)的光信號，使其光學(xué)性質(zhì)如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等發(fā)生變化成為被調(diào)制的信號光：再經(jīng)過光纖送入光檢測器，光檢測器對進來的光信號進行光電轉(zhuǎn)換，輸出電信號；最后對電信號進行信號處理而得到可用信號，從而獲得被測參數(shù)。

　　　　光纖傳感器的組成結(jié)構(gòu)　　光纖傳感器網(wǎng)的三種基本構(gòu)成

　　光纖傳感器網(wǎng)有三種基本構(gòu)成，其中一個叫單點式傳感器。一根光纖在這里僅僅起到傳輸?shù)淖饔茫硗庖环N叫多點式傳感器，在這里一根光纖把很多傳感器串起來，這樣很多傳感器可以共用光源實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性監(jiān)測。再有就是智能光纖傳感器。

　　多點式光纖傳感器，從外表看就是一節(jié)光柵，通過紫外線照射發(fā)現(xiàn)有周期性的間隔。當有光纖入射的時候，如果光纖的波長正好等于間隔的兩倍，那么這個光波將會受到強烈的反射，而如果光纖受到溫度變化或者應(yīng)變等等，這個反射波長將會發(fā)生變化，這種傳感器在一根光纖上可以做很多個，把它連接起來就可以用于各種各樣的傳感應(yīng)用。

　　因為光纖是軟的，它可以兩維、三維，所以橫軸是空間的位置，縱軸是測量對象。這樣一個傳感網(wǎng)解決了什么問題呢？它解決了在什么位置上發(fā)生了什么事情，傳感器，那個事情有多少個強度的問題，也就是提供了兩維的信息。這就是智能光纖傳感器所需要解決的問題，它有非常**的特點要求，包括體積小、強度高、穩(wěn)定性好，可植入材料中。抗電磁干擾、耐環(huán)境。

　　光纖傳感器已經(jīng)成功應(yīng)用于飛機結(jié)構(gòu)監(jiān)測。我們看到A-380和波音787，它們的特點是**過一半數(shù)量是碳纖維，比如說碳纖維符合樹脂有幾種缺失，一個是層與層之間的剝離，由于這種材料比較強，大電流傳感器，所以很難像鋁合金材料那樣實行碳酸檢測，所以研究人員現(xiàn)在開始研究把光纖傳感器埋到復(fù)合材料當中去，由于這種材料一層大概125微米的厚度，所以這種光纖傳感器必須是特別細小的光纖傳感器，大概直徑在50個微米左右。

　　我們說光纖傳感器網(wǎng)可以成為安全安心社會的神經(jīng)網(wǎng)。光纖傳感器網(wǎng)可以用語光纖通訊網(wǎng)的診斷技術(shù)。光纖傳感器網(wǎng)在安防方面已經(jīng)有很多的應(yīng)用，國內(nèi)有很多企業(yè)在這方面開展了卓有成效的工作。

　　　　光纖傳感器的應(yīng)用與其優(yōu)缺點　　表1給出了各種光纖傳感器的作用機理，應(yīng)用領(lǐng)域以及優(yōu)缺點。

　　　　光纖傳感器應(yīng)用的注意事項　　1.光纖

　　常見的光纖有階躍型和梯度型多模光纖及單模光纖，選用光纖必須考慮以下因素：

　　（1） 光纖的數(shù)值孔徑NA

　　從提高光源與光纖之間耦合效率的角度來看，要求用大的NA，但是NA越大，光纖的模色散越嚴重，傳輸信息的容量就越小。但是大多數(shù)光纖傳感器來講，不存在信息容量的問題，光纖以醉大孔徑為宜，一般要求是：0.2≤NA《0.4。

　　（2） 光纖傳輸損耗

　　傳輸損耗是光纖的較重要的光學(xué)特性，很大程度上決定了遠距離光纖通信中繼站的跨越，但是光纖傳感器系統(tǒng)中，大部分距離都比較短，長者不足4M，短的只有幾毫米。特別是作為敏感元件的特殊光纖，可放寬傳輸損耗的要求，物位傳感器，一般損耗《10dB/km的光纖均可采用。

　　（3） 色散

　　色散是影響光纖信息容量的重要參量，如前所講，可放寬這方面的要求。

　　（4） 光纖的強度

　　對傳感器而言，都毫無例外的都要求較強的強度。

　　2.光源

　　（1） 白熾光源

　　白熾光源的輻射近似為黑體輻射。其優(yōu)點是：價格低廉，容易獲得，使用方便，但在傳感器中使用，由于輻射密度比較小，故只能與光纖束和粗芯階躍光纖配合使用。缺點是穩(wěn)定性比較差，壽命短。

　　（2） 氣體激光器

　　高相干性光源，容易實現(xiàn)單模工作，線性非常窄；輻射密度比較高，與單模光纖耦合效率高；噪聲比較小。

　　（3） 固體激光器

　　現(xiàn)在主要用固態(tài)銣離子激光器等，優(yōu)點是體積小，堅固耐用、高孝率、高輻射密度。光譜均勻而且比較窄，缺點是相干性和頻率穩(wěn)定性不如氣體激光器。

　　（4） 半導(dǎo)體激光器

　　是光纖傳感器的重要光源，主要LED，優(yōu)點是體積小巧、堅固耐用、壽命長、可靠性高、輻射密度適中、電源簡單。

　　光源很多，對光源的基本要求是一致的，必須使具有適當特性的、功率足夠大的光達到檢測器，以確保檢測系統(tǒng)有足夠大的信噪比，遵循原則為：選擇輻射足夠強的光源，要求在敏感元件的工作波長上有醉大的輻射功率；光源必須與光纖匹配，以獲得醉好的耦合率；光源的穩(wěn)定性要好，能在長期的室溫下工作。

　　3.光電探側(cè)器

　　光電探側(cè)器是光電檢測中不可缺少的器件，把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴＿x擇準則：在工作波段內(nèi)靈敏度要高；有檢測器引入的噪聲一定要小，因此要選用暗電流、漏電流和并聯(lián)電導(dǎo)盡可能小的器件；可靠性高、穩(wěn)定性好；尺寸小、便于組裝、容易與光纖耦合；偏壓或偏流不宜過高；價格低廉。

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