- 厂家供应
- 大量现货
- 可开发票
服务热线：
17316599802
服务热线：
17316599802
产品分类
Products
发布时间：2017/11/22 
浏览次数：300 SICK传感器基本原理是怎样子操作分析
SICK传感器与传统的机械、 电子类传感器相比，凭借诸多优势使其在地震探测、环境监测及医疗卫生等方面具有广泛的应用前景。 基于马赫-曾德尔干涉仪 （MZI） 原理的传感器是光纤传感器中较重要的一类，已成为光纤传感域研究的热点，目前主要集中在特种光纤和特殊结构传感器， 但是价格比较昂贵，结构复杂，难以实现大规模应用
SICK传感器已经应用于环保产业中 的生物化学材料制造过程，它可以对液面高度、折射率、温度和应变进行测量。 研究表明，对于细纤芯的低阶包层光纤，纤芯模式在干扰模式中占主导地位，这是因为多模光纤本征模间干扰的自由光谱范围（FSR），出了透射光谱的测量范围。 因此，为了提高测量折射率变化的精度，可以采用基于液面灵敏性的新方法提高传感器的灵敏度[1]
SICK传感器的工作是否正常直接影响到社会是否能够顺利进行， 而且，这些大型设备运行不正常带来的安全隐患更是不容忽视。电机振动主要是由定子铁心、 定子绕组、 机座、 转子及轴承五大部件可能以其固有频率自由振动的合成。任何一部分有磨损、 裂纹或不平衡都会使固有振动频率发生变化，导致合振动的变化。因此，这些设备的健康状况可以通过对电机运行时产生的振动信号进行分析来得到的。目前，采用较多的是加速度传感器，由于这种传感器需要供电工作，容易受到电磁干扰等造成检测到的信号出现错误。采用光纤作为传感臂的全光纤振动传感器， 其传感端为光纤，属于无源器件， 不会受到电磁干扰， 振动检测灵敏度高，因此，在振动传感域被广泛的应用。全光纤振动传感器的另一个优点是，其传感臂是分布式的，可以同时检测被测物理量在传感臂分布范围内任意一点上的变化， 这是传统的传感器所无法做到的[2]
SICK传感器多用途传感器的制备工艺和
，将一段细光纤（TF，其包层直径为 80μm）与一段多模光纤（MMF）熔接，然后在两侧分别熔接两段单模光纤（SMF）。 在熔接过程中，光纤都在熔接机自动模式下进行熔接。 虽然方法简单，但熔接损耗增加会降低耦合率，从而影响条纹可见度、干扰频谱并增加传输损耗，因此，需要进行精细的切割和严格按照熔接程序操作。 在 TF 中需要掺入足量的锗，使 TF 具有1.4735 的折射率（n），传输波长 1550nm 时，其模 式场直 径 约 为 4.5μm。 SMF 的 纤 芯/包 层 直 径 为 9.2μm/125μm，阶跃 MMF 纤芯/包层为 50μm/125μm。
光信号由 SMF 引入 MMF，在 MMF-TF 熔接点模场失配，部分功率耦合到 TF 包层内,将在 TF 包层内激发多个模式。同样，在 TF-SMF 熔接点，随着TF 纤芯模式干扰的增强，TF 包层部分功率耦合到单模光纤纤芯的基模中。当包层直径减小后，TF 倏逝波传输功率的在包层中比例将会增强，因此从 TF 的包层进行光传播，将会更有效地引发纤芯模式。此外，基模的倏逝波和周围环境间的相互影响会导致透射谱中心的漂移，包层的有效折射率将随着周围环境因素的变化而改变。 由于干扰主要是由两种模式形成，即占主导地位的低阶包层模式和纤芯模式， 其结构可被视为一个 MZI[1]
SICK传感器长度 L 相关联的环境变化将导致干扰衰减波峰的偏移，两个干扰极小值（FSR）之间的波长间隔可以近似表示为： Δλm=4neffL (2m+1)(2m-1)≈λ2m ΔneffL
SICK传感器值得注意的是， 该传感器的 FSR 将随着 TF 长度L 的 增 加 而 减 少 。为 了 测 量SMTS 结构传感器 纤 芯 模 式 的变化，需要通过实 验 来 比 较 采用单模-细纤芯-单模（STS）和 SMTS 光纤结构这两种情况下的不同。当 TF 长度保持48.38mm 时，SMTS 的 干 涉 条 纹 比 STS 的 可 见 度 提 高数倍，MMF 的模场直径远远大于 SMF 的模场直径，因此，注入到 TF 的包层的光功率显着增强。
此外，由于使用了 MMF，TF 的包层模式可能被激活；STS 结构的纤芯模式 LP01 和 LP11， 由于 SMTS 和细光纤间的模场失配而激活。
为了分析干扰模式的数量和功率分布波长光谱通过傅里叶变换后得到的空间频率谱，在零点占主导地位的峰值强度与纤芯模式相关。 随着 MMF 长度变化，功率主要分布在纤芯和低阶包层，这意味着不同 长 度 的 模 式 耦 合主 要 发 生 在 纤 芯 和低阶包层之间。多个次强峰对 应 于 高 阶 包 层 模式，纤芯模式和高阶包 层 模 式 间 的 干 扰同 时 改 变 了 干 扰 包络，当传感器放在折射率匹配液中来消除去包层模式时，干涉现象基本消失不同于纤芯模式 LP11 的包层模式能够被激发出来
我的位置：
销售部