OFDR光频域反射技术是近些年兴起的一门光纤传感技术,本文对这一技术进行详细的介绍。
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本文将对物联网中的光纤传感器的结构、分类以及一些其他在物联网中的应用实例进行详细的介绍,例如光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。对于在物联网前沿应用中的应用十分广泛的布里渊效应的连续分布式光纤传感技术也会有介绍。
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上海交通大学光纤通信国家重点实验室主任、“千人计划”国家特聘专家何祖源教授是世界知名的光纤传感专家。不久之前,在上海交大闵行校区何祖源教授的办公室里,小编专门向何老师请教他对光纤传感技术和产业发展的看法。
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随着现代光电传感技术的发展,使用轻巧方便的分布式光纤压力传感器来代替原来的普通探测器阵列已成为可能,并因其优越的性能而具有巨大的发展潜力。
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未来,物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。以下是对光纤传感技术在物联网中的应用进行详细的探讨。
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光纤通信与光纤传感技术将在物联网领域发挥重要作用。光纤是直径为0.125mm、长度从几米至几十公里、由二氧化硅玻璃材料制作的光传输介质。光纤的损耗很小,在1.55um波段损耗可低至0.2dB每千米,约99%的入射光可以通过1千米长的光纤。
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为提高车辆在特殊环境下的行动能力,通过引入光纤技术提升车辆的智能化和综合化。新型光纤技术是辅助车辆获得更高性能的有力武器。对此综述了车载光纤领域内的光纤通信及光纤传感技术的应用,包括可提高车辆数据处理与传输能力的塑料光纤和通信用器件光纤旋转连接器、光纤传像束以及光纤陀螺和光纤传感网络等。简要介绍了它们的工作原理和国内外的研究现状,并提出了光纤技术在车辆应用中的新挑战。
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当传感光缆中有光通过时,引起光信号的相位发生变化,传感光缆将相位变化信息传输至信号处理中心,系统对返回的传感信息进行处理,得出传感光缆周围的振动变化和故障发生点,由此监控事件的发生。
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细介绍了光纤光栅传感技术及其特点、光纤BFG光栅传感器技术特性指标及选择,给出了光纤传感技术在国内岩土工程安全监测中成功应用的实例。研究结果为从事岩土工程安全监测设计、现场监测的人员提供参考和借鉴。
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在桩身预埋FBG(fiber bragg gating)光纤传感器,利用静压桩隔时复压试验的优势,观测开口PHC 管桩的承载力、桩端阻力以及桩侧摩阻力随休止时间的变化情况。试验表明,桩极限承载力在沉桩结束一定时间范围内随时间大致呈对数型增长,沉桩284 h
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基于光纤(Bragg)光栅传感技术的优点,提出了往复式压缩机的光纤光栅振动监测方法。设计了一种“L”型结构的FBG振动传感器,并对传感器及其系统进行了实(试)验研究。结果表明,该传感器的工作频率范围为3~60Hz,灵敏度为86pm/(m·s-2),加速度测量范围大于25m/s2,其系统具有抗电磁干扰和本质安全防爆的特点,长期稳定性好,易于实现远程、在线测量,很好地满足了往复式压缩机振动监测的需要。
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相对于传统电学传感器,光纤传感器具有体积小、灵敏度高、耐酸碱腐蚀、抗电磁干扰能力强、不产生电火花以及可实现分布式、实时在线、永久性监测等特点,得到了众多科研工作者的广泛关注,并在油田开发中获得了广泛应用。
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传感器是物联网的核心,光纤传感器具有电传感器无可比拟的优势。在介绍光纤传感器基本原理及发展现状的基础上,针对物联网技术的发展及不同应用场景,设计了一种基于物联网的光纤传感技术应用方案,该方案能满足不同行业的需求,实现行业的智能化。
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光纤微弯传感器是一种光强度调制的传感器,具有成本低、灵敏度高、适用于多种参量测量的特点。
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我国在光纤传感技术基础研究方面已取得了很大的成绩, 已有较好的基础和积累, 但在许多关键技术如光纤光栅制造方面并不具有核心技术的自主知识产权, 这严重妨碍了我国光纤传感技术的发展。
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