传感器

凡是利用一定的物性(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换,并且输出与输入严格一一对应的器件和装置均可称为传感器;传感器又被称为变换器、转换器、检测器、敏感元件、换能器和一次仪表等。
具有以下作用与功能:1、测量与数据采集;2、检测与控制作用;3、诊断与监测作用;4、辅助观测仪器;5、资源探测与环境保护;6、医疗卫生和家用电器;
的基本组成:一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成,有时还加上辅助电源。
1、力学量:光电式位移、位置;
光纤陀螺是光纤自身的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、弹导等的高性能惯性导航系统。
2、热学量:光纤温度;
一类是利用光导纤维本身具有的敏感功能而使光纤起温度测量作用,同时利用光纤的特性将温度信号以光的形式传输,该类型属于功能型光纤温度;另一类是光导纤维仅起传输光波的作用,感温功能必须由在光纤端面加装其他敏感元件来完成,属于传输型光纤温度。
光纤温度具有测量精度高、抗电磁干扰、安全防爆、可绕性好等特点。
目前光纤温度具体可分为晶体光纤温度、半导体吸收光纤温度、双折射光纤温度、光路遮断式光纤温度、荧光光纤温度、Fabry-Rerot标准器光纤温度、辐射式光纤温度和分布参数式光纤温度等。
3、流体量: 
光纤流量计:光纤涡轮流量计;
液位:
一:浮力式液位(恒浮力式、变浮力式;)
二:吹气式液位;
三:电容式液位;
四:压力式液位计;
五:超声波式液位;
六:放射线式液位;
七:雷达式液位计;
光纤液位:
图1为光纤液位的原理示意图。
4、光学量:光纤;近年来,在朝着灵敏、、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤这个家族的新成员倍受青睐。
光纤凭借着其大量的优点已经成为家族的*,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,并且在各种不同的测量中发挥着自己独到的作用,成为家族中*的一员。
光纤与传统的各类相比有一系列*的优点:用光纤传输光信号,能量损失极小;灵敏度高;抗电磁干扰和原子辐射的性能;防噪声、无电火花、无短路负载;光纤具有化学性质稳定及径细、质软、重量轻的机械性能;电绝缘性好、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能;防爆、光路有可挠性,以及便于与计算机联接,便于与光纤传输系统组成遥测网络等;还有结构简单、体积小、重量轻、耗电少等。它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纤一般可分为两大类:一类是功能型,是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,所以又叫传感型光纤;另一类是非功能型,利用其他敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为光的传输介质,传输来自远处或难以接近场所的光信号,因此,也称做传光型或混合型。
根据对光进行调制的手段不同,光纤有强度(振幅)调制、相位调制、频率调制、偏振调制、波长调制等不同工作原理的光纤。
光纤可以探测的物理量很多,按照被测对象的不同,光纤又可以分为声场、电场、磁场、位移、压力、温度、流量、角速度、速度、加速度、振动、转动、弯曲、应变、电压、电流、化学量、生物医学量等各种光纤,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤都显示出了*的能力。目前光纤已经有70多种,大致上分成光纤自身和利用光纤的。
5、电量:光纤电量;
6、磁学量;
7、声学量;光纤声就是一种利用光纤自身的。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。
8、化学量:光纤化学;
利用化学发光、生物发光以及光敏器件与光导纤维技术制作,特别是光导纤维及以光导纤维为基础的各种探针技术,具有响应速度快、灵敏度高、抗电磁干扰能力强、体积小,可应用于其他无法工作的恶劣环境等特点。
光纤化学可分为两种基本类型:光导型和化学型。
光电检测器件可采用光电倍增管(PMT)、PIN光电二极管(PIN-FET)、雪崩光电二极管、光电二极管等。
9、生物:光纤型酶;
10、仿生及机器人;
11、生态环境:光纤;