С быстрым развитием технологий связи по оптоволокну и оптоволокну появилась технология распознавания оптоволокна. С момента своего рождения волоконно-оптические датчики быстро развивались благодаря своим небольшим размерам, малому весу, высокой чувствительности, быстрому отклику, сильным анти-электромагнитным помехам и простоте использования, и широко используются в химической медицине, промышленности материалов, водосбережения и электроэнергетика, корабли, угольные шахты и гражданское строительство в различных областях. Особенно сегодня, с быстрым развитием Интернета вещей, состояние технологии оптического зондирования нельзя игнорировать.
1 Основной принцип и состояние разработки волоконно-оптических датчиков
1.1 Основные принципы и классификация волоконно-оптических датчиков
Технология оптического волокна является новым типом технологии, разработанной в 1970-х годах. Когда свет распространяется через оптическое волокно, он отражается светом под воздействием внешней температуры, давления, смещения, магнитного поля, электрического поля и вращения. эффекты преломления и поглощения, оптический эффект Доплера, акустооптические, электрооптические, магнитооптические и упругие эффекты и т. д. могут прямо или косвенно изменять амплитуду, фазу, состояние поляризации и длину волны световой волны, т.е. волокно В качестве чувствительного компонента для обнаружения различных физических величин.
Волоконно-оптический датчик в основном состоит из источника света, передающего волокна, фотоприемника и части обработки сигнала. Основной принцип заключается в том, что свет от источника света направляется на чувствительную головку (модулятор) через оптическое волокно, так что измеряемые параметры взаимодействуют со светом, поступающим в область модуляции, что приводит к оптическим свойствам света ( такие как интенсивность, длина волны, частота света, фаза, состояние поляризации и т. д. изменяются, чтобы стать модулированным сигнальным светом, который затем отправляется на фотоприемник через оптическое волокно для преобразования оптического сигнала в электрический сигнал, и наконец, сигнал обрабатывается для восстановления измеренной физической величины. Существует много типов волоконно-оптических датчиков, и их обычно можно разделить на функциональные (чувствительный тип) датчики и нефункциональные датчики (светопропускающий тип).
Функциональный датчик характеризуется способностью оптического волокна быть чувствительным к внешней информации и способностью обнаружения. Когда оптическое волокно используется в качестве чувствительного компонента, при измерении в оптическом волокне характеристики интенсивности, фазы, частоты или состояния поляризации света изменяются. Функция модуляции реализована. Затем измеряемый сигнал получается путем демодуляции модулированного сигнала. В датчиках такого типа оптическое волокно не только играет роль светопропускания, но и играет роль «смысла».
Нефункциональные датчики используют другие чувствительные компоненты для определения измеренных изменений. Оптическое волокно действует только как среда передачи информации, то есть оптическое волокно служит только световодом [3]. По сравнению с традиционными электрическими датчиками волоконно-оптические датчики обладают сильной способностью против электромагнитных помех, хорошей электрической изоляцией и высокой чувствительностью, поэтому они широко используются в различных областях, таких как окружающая среда, мосты, плотины, нефтяные месторождения, клинические медицинские испытания и безопасность пищевых продуктов. Тестирование и другие области.
1.2 Состояние разработки волоконно-оптических датчиков
Со времени рождения оптоволоконного датчика его превосходство и широкое применение тщательно отслеживались и высоко ценились во всех странах мира, а также активно исследовались и развивались. В настоящее время оптоволоконные датчики были измерены для более чем 70 физических величин, таких как смещение, давление, температура, скорость, вибрация, уровень жидкости и угол. Некоторые страны, такие как Соединенные Штаты, Великобритания, Германия и Япония, сосредоточились на шести аспектах волоконно-оптических сенсорных систем, современных цифровых волоконно-оптических системах управления, волоконно-оптических гироскопах, мониторинге ядерной радиации, мониторинге авиационных двигателей и гражданских программах, и достигли определенных целей. достижения.
Исследования волоконно-оптических датчиков в Китае начались в 1983 году. Исследования волоконно-оптических датчиков в некоторых университетах, исследовательских институтах и компаниях привели к быстрому развитию технологии волоконно-оптических датчиков. 7 мая 2010 года People‘s Daily сообщила, что «технология непрерывного распределенного считывания оптических волокон, основанная на эффекте Бриллюэна», изобретенная профессором Школы инженерии и менеджмента Нанкинского университета Чжаном Сюпином, прошла экспертную оценку, организованную Министерство образования. Группа экспертов по оценке единодушно считает, что эта технология имеет сильные инновации, обладает рядом независимых прав на интеллектуальную собственность и достигла лидирующего внутреннего и международного уровня в области технологий и имеет хорошие перспективы применения. Суть этой технологии заключается в использовании концепции Интернета вещей, которая заполняет пробел в Интернете вещей в Китае.
2 Основные принципы Интернета вещей
Концепция Интернета вещей была предложена в 1999 году, и ее английское название - «Интернет вещей», то есть «сеть вещей, связанных». Интернет вещей основан на Интернете и использует информационные технологии, такие как технология RFID (радиочастотная идентификация), инфракрасные датчики, системы глобального позиционирования и лазерные сканеры, для подключения элементов к Интернету для осуществления обмена информацией и обмена информацией. Сеть, которая находит, интеллектуально идентифицирует, отслеживает, контролирует и управляет. Техническая архитектура Интернета вещей состоит из трех уровней: уровня восприятия, сетевого уровня и прикладного уровня.
Box optronics
Box optronics
'sales@boxoptronics.com'