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            德國IFM易福門傳感器

            來源:上海壹僑國際貿(mào)易有限公司   2018年09月18日 16:18  

            上海壹僑貿(mào)易有限公司是中國工業(yè)控制自動化領域的服務貿(mào)易商,專業(yè)從事各種國外工控自動化產(chǎn)品的進口貿(mào)易。主要經(jīng)營歐洲各國的高精密編碼器、傳感器、儀器儀表、閥門、泵、電機以及各類自動化產(chǎn)品。公司發(fā)展目標是成為國內(nèi)的歐洲自動化儀器儀表,備品備件供應商。我們直接與歐洲廠家或者廠家代理商聯(lián)系,提供100%原裝,真正做到讓客戶滿意,采購放心。 

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            Wampfler碳刷/集電器/電機  ABB-JOKAB安全開關         FUCHS濾芯 電機  BURSTER傳感器 
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            德國易福門IFM公司成立于1969年底,從公司成立以來我們一直在不斷地發(fā)展壯大。2009年企業(yè)已在范圍內(nèi)擁有3千3百多名員工,并取得了約3億4千多歐元的銷售業(yè)績。
              德國易福門IFM公司為所有要求工業(yè)自動化的行業(yè)提供產(chǎn)品和系統(tǒng)。客戶從易福門得到的不僅僅是現(xiàn)成的方案,而是特別根據(jù)客戶行業(yè)的要求量身制做的位置傳感器、流量傳感器、通信和控制系統(tǒng)以及安全技術領域等產(chǎn)品范圍的方案。
              德國易福門IFM公司的座右銘是朝著既定的目標不斷地發(fā)展,德國易福門IFM公司追求的不是技術可行性的發(fā)展,而是符合客戶利益的理性發(fā)展。德國易福門IFM公司在此基礎上用易福門的技術制定符合技術及經(jīng)濟利益的方案。
              德國易福門IFM公司電子在德國和美國的公司從事研發(fā)和生產(chǎn)。企業(yè)的行政和銷售管理位于德國魯爾區(qū)的艾森市,銷售分公司遍布重要的區(qū)域和國家。

            它可用于檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。近年來,新的光電器件不斷涌現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,為IFM傳感器的進一步應用開創(chuàng)了新的一頁。

             

            光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導致光的光學性質(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)制的信號源,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù)。
            傳感器在朝著靈敏、、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中,光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū)),或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),起到人的耳目的作用,而且還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。

            特點
            1、因反射體中使用了棱鏡,所以與通用的反射型光控傳感器器相比,其檢測性能更高、更可靠
            2 、與分離式光控傳感器相比,電路連接更簡單容易。
            3、 子母扣嵌入式的設計,安裝更為簡單
            用途
            1、用于電話、網(wǎng)絡寬帶等數(shù)字型號傳輸。
            2、用于自動售貨機、金融終端有關的設備、點鈔機的紙幣、卡、硬幣、存折等的通過情況
            3、用于自動化設備上產(chǎn)品定位、計數(shù)、識別。
            光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導致光的光學性質(zhì)(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,稱為被調(diào)制的信號光,再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響,完成測量。
            光纖傳感器的測量原理有兩種。
            (1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應,即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時,其傳光特性,如相位與光強,會發(fā)生變化的現(xiàn)象。
            因此,如果能測出通過光纖的光相位、光強變化,就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準光路,另一為測量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對它的模向移動進行計數(shù),就可測量溫度或壓等。
            (2)結(jié)構型光纖傳感器原理,結(jié)構型光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。
            光纖具有很多優(yōu)異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方,或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),起到人的耳目的作用,而且還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。
            一、靈敏度較高;
            二、幾何形狀具有多方面的適應性,可以制成任意形狀的光纖傳感器;
            三、可以制造傳感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等)的器件;
            四、可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環(huán)境;
            五、而且具有與光纖遙測技術的內(nèi)在相容性。
            光纖傳感器的優(yōu)點是與傳統(tǒng)的各類傳感器相比,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),具有光纖及光學測量的特點,有一系列*的優(yōu)點。電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強,非侵入性,高靈敏度,容易實現(xiàn)對被測信號的遠距離監(jiān)控,耐腐蝕,防爆,光路有可撓曲性,便于與計算機聯(lián)接。
            傳感器朝著靈敏、、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展,它能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū)或者對人有害的地區(qū),如核輻射區(qū)),起到人的耳目作用,而且還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。
            根據(jù)光受被測對象的調(diào)制形式可以分為:強度調(diào)制型、偏振態(tài)制型、相位制型、頻率制型;
            根據(jù)光是否發(fā)生干涉可分為:干涉型和非干涉型;
            根據(jù)是否能夠隨距離的增加連續(xù)地監(jiān)測被測量可分為:分布式和點分式;
            根據(jù)光纖在傳感器中的作用可以分為:一類是功能型(Functional Fiber,縮寫為FF)傳感器,又稱為傳感型傳感器; 另一類是非功能型(Non Functional Fiber縮寫為NFF),又稱為傳光型傳感器。 [2] 
            功能型
            功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測量對光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M行調(diào)制, 使傳輸?shù)墓獾膹姸?、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化, 再通過對被調(diào)制過的信號進行解調(diào), 從而得出被測信號。
            光纖在其中不僅是導光媒質(zhì),而且也是敏感元件,光在光纖內(nèi)受被測量調(diào)制,多采用多模光纖。
            優(yōu)點:結(jié)構緊湊、靈敏度高。
            缺點:須用特殊光纖,成本高,
            典型例子:光纖陀螺、光纖水聽器等。
            非功能光纖型
            非功能型光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測量的變化, 光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì),常采用單模光纖。
            光纖在其中僅起導光作用,光照在光纖型敏感元件上受被測量調(diào)制。
            優(yōu)點:光纖即可用于電氣隔離,有用于數(shù)據(jù)傳輸,且光纖傳輸?shù)男盘柌皇茈姶鸥蓴_的影響。
            實用化的大都是非功能型的光纖傳感器。AnyWay的變頻電壓傳感器、變頻電流傳感器、變頻功率傳感器(一種電壓、電流組合式傳感器)就屬于非功能型的光纖傳感器,在復雜電磁環(huán)境下的電量測量中,有其獨到的優(yōu)勢。
            光纖傳感器是近幾年出現(xiàn)的新技術,可以用來測量多種物理量,比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等,還可以完成現(xiàn)有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里,在強電磁干擾和高電壓的環(huán)境里,光纖傳感器都顯示出了*的能力。光纖傳感器有70多種,大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。
            所謂光纖自身的傳感器,就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化,從而使得光纖內(nèi)傳輸?shù)墓庠谡穹?、相位、頻率、偏振等方面發(fā)生變化。測量臂傳輸?shù)墓馀c參考臂的參考光互相干涉(比較),使輸出的光的相位(或振幅)發(fā)生變化,根據(jù)這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸?shù)南辔皇芡饨缬绊懙撵`敏度很高,利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,能夠?qū)⒑荛L的光纖盤成直徑很小的光纖圈,以增加利用長度,獲得更高的靈敏度。
            光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器。當光纖受到一點很微小的外力作用時,就會產(chǎn)生微彎曲,而其傳光能力發(fā)生很大的變化。聲音是一種機械波,它對光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲,通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種,與激光陀螺相比,光纖陀螺靈敏度高,體積小,成本低,可以用于飛機、艦船、等的高性能慣性導航系統(tǒng)。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計的原理。 [2] 
            布拉格光柵
            光纖布拉格光柵傳感器的工作原理
            光纖布拉格光柵傳感器的工作原理
            光纖布拉格光柵傳感器(FBS)是一種使用頻率高,范圍廣的光纖傳感器,這種傳感器能根據(jù)環(huán)境溫度以及/或者應變的變化來改變其反射的光波的波長。光纖布拉格光柵是通過全息干涉法或者相位掩膜法來將一小段光敏感的光纖暴露在一個光強周期分布的光波下面。這樣光纖的光折射率就會根據(jù)其被照射的光波強度而改變。這種方法造成的光折射率的周期性變化就叫做光纖布拉格光柵。
            當一束廣譜的光束被傳播到光纖布拉格光柵的時候,光折射率被改變以后的每一小段光纖就只會反射一種特定波長的光波,這個波長稱為布拉格波長,這種特性就使光纖布拉格光柵只反射一種特定波長的光波,而其它波長的光波都會被傳播。
            按光纖在光纖傳感器中的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。
            傳感型光纖傳感器的光纖不僅起傳遞光作用,同時又是光電敏感元件。由于外界環(huán)境對光纖自身的影響,待測量的物理量通過光纖作用于傳感器上,使光波導的屬性(光強、相位、偏振態(tài)、波長等)被調(diào)制。傳感器型光纖傳感器又分為光強調(diào)制型、相位調(diào)制型、振態(tài)調(diào)制型和波長調(diào)制型等。 [2] 
            傳光型光纖
            傳光型光纖傳感器是將經(jīng)過被測對象所調(diào)制的光信號輸入光纖后,通過在輸出端進行光信號處理而進行測量的,這類傳感器帶有另外的感光元件對待測物理量敏感,光纖僅作為傳光元件,必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進行調(diào)制的敏感元件才能組成傳感元件。光纖傳感器根據(jù)其測量范圍還可分為點式光纖傳感器、積分式光纖傳感器、分布式光纖傳感器三種。其中,分布式光纖傳感器被用來檢測大型結(jié)構的應變分布,可以快速無損測量結(jié)構的位移、內(nèi)部或表面應力等重要參數(shù)。用于土木工程中的光纖傳感器類型主要有Math-Zender干涉型光纖傳感器,F(xiàn)abry-pero腔式光纖傳感器,光纖布喇格光柵傳感器等。
            光纖傳感器的輕巧性、耐用性和長期穩(wěn)定性,使其能夠方便的應用于建筑鋼結(jié)構和混凝土等各種建筑材料的內(nèi)部應力、應變檢測。實現(xiàn)的建筑結(jié)構的健康檢測。
            光纖傳感器的另外一個大類是利用光纖的傳感器。其結(jié)構大致如下:傳感器位于光纖端部,光纖只是光的傳輸線,將被測量的物理量變換成為光的振幅,相位或者振幅的變化。在這種傳感器系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的傳感器和光纖相結(jié)合。光纖的導入使得實現(xiàn)探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸?shù)膫鞲衅鬟m用范圍廣,使用簡便,但是精度比類傳感器稍低。
            光纖在傳感器家族中是*,它憑借著光纖的優(yōu)異性能而得到廣泛的應用,是在生產(chǎn)實踐中值得注意的一種傳感器。
            光纖傳感器憑借著其大量的優(yōu)點已經(jīng)成為傳感器家族的*,并且在各種不同的測量中發(fā)揮著自己獨到的作用,成為傳感器家族中*的一員。
            絕緣于污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流,光纖傳感器可用于位移、震動、轉(zhuǎn)動、壓力、彎曲、應變、速度、加速度、電流、磁場、電壓、濕度、溫度、聲場、流量、濃度、PH值和應變等物理量的測量。光纖傳感器的應用范圍很廣,幾乎涉及國民經(jīng)濟和國防上所有重要領域和人們的日常生活,尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用,解決了許多行業(yè)多年來一直存在的技術難題,具有很大的市場需求。主要表現(xiàn)在以下幾個方面的應用:
            城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。光纖傳感器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中,用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態(tài)的結(jié)構性能。
            在電力系統(tǒng),需要測定溫度、電流等參數(shù),如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測等,由于電類傳感器易受電磁場的干擾,無法在這類場合中使用,只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的高新技術,分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普遍光纖傳感器的優(yōu)點,還具有對光纖沿線各點的溫度的分布傳感能力,利用這種特點我們可以連續(xù)實時測量光纖沿線幾公里內(nèi)各點溫度,定位精度可達米的量級,測量精度可達1度的水平,非常適用大范圍交點測溫的應用場合。
            此外,光纖傳感器還可以應用于鐵路監(jiān)控、火箭推進系統(tǒng)以及油井檢測等方面。
            光纖同時具備寬帶、大容量、遠距離傳輸和可實現(xiàn)多參數(shù)、分布式、低能耗傳感的顯著優(yōu)點。光纖傳感可以不斷汲取光纖通信的新技術、新器件,各種光纖傳感器有望在物聯(lián)網(wǎng)中得到廣泛應用。
            土木工程領域
            隨著光纖傳感器技術的發(fā)展,在土木工程領域光纖傳感器得到了廣泛的應用,用來測量混凝土結(jié)構變形及內(nèi)部應力,檢測大型結(jié)構、橋梁健康狀況等,其中主要的都是將光纖傳感器作為一種新型的應變傳感器使用。
            光纖傳感器可以黏貼在結(jié)構物表面用于測量,同時也可以通過預埋實現(xiàn)結(jié)構物內(nèi)部物理量的測量。利用預先埋入的光纖傳感器,可以對混凝土結(jié)構內(nèi)部損傷過程中內(nèi)部應變的測量,再根據(jù)荷載-應變關系曲線斜率,可確定結(jié)構內(nèi)部損傷的形成和擴展方式。通過混凝土實驗表明,光纖測試的載荷-應變曲線比應變片測試的線性度高。 [4] 
            檢測技術
            光纖傳感器在航天(飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等)、航海(聲納等)、石油開采(液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量)、電力傳輸(高壓輸電網(wǎng)的電流測量、電壓測量)、核工業(yè)(放射劑量測量、原子能發(fā)電站泄露劑量監(jiān)測)、醫(yī)療(血液流速測量、血壓及心音測量)、科學研究(地球自轉(zhuǎn))等眾多領域都得到了廣泛應用。 [4] 
            石油工業(yè)
            在石油測井技術中,可以利用光纖傳感器實現(xiàn)井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應用是采用非本征光纖F—P腔傳感器測量井下的壓力和溫度。非本征光纖F-P腔傳感器利用光的多光束干涉原理,當被測的溫度或者壓力發(fā)生變化時干涉條紋改變,光纖F—P腔的腔長也隨之發(fā)生變化,通過計算腔長的變化實現(xiàn)溫度和壓力的測量。 [4] 
            溫度測量
            光纖傳感技術是伴隨光通信的迅速發(fā)展而形成的新技術。在光通信系統(tǒng)中,光纖是光波信號長距離傳輸?shù)拿劫|(zhì)。當光波在光纖中傳輸時,表征光波的相位、頻率、振幅、偏振態(tài)等特征參量,會因溫度、壓力、磁場、電場等外界因素的作用而發(fā)生變化,故可以將光纖用作傳感器元件,探測導致光波信號變化的各種物理量的大小,這就是光纖傳感器。利用外界因素引起光纖相位變化來探測物理量的裝置,稱為相位調(diào)制傳感型光纖傳感器,其他還有振幅調(diào)制傳感型、偏振態(tài)調(diào)制型、傳光型等各種光纖傳感器。 [4] 
            楊氏模量
            采用傳感器測量儀代替光杠桿鏡尺組組成新的楊氏模量測量系統(tǒng),不僅操作簡短,而且提高了測量結(jié)果的度和準確度。金屬絲傳統(tǒng)的拉伸法的基本原理是將金屬絲受到砍碼的作用力后的微小伸長形變量通過鏡尺組的光路轉(zhuǎn)換而將之放大若干倍數(shù),從而得到微小伸長,再通過計算得到楊氏模量值。
            而自從有的傳感器,我們把光纖傳感器測量新方法和上述方法對比,光纖傳感器的測量在靈敏度、度及準確度上都有提高。紅外光測距系統(tǒng)測量的基本原理為采用紅外光光纖傳感器直接測量微小位移,紅外光光纖傳感器對于3mm以內(nèi)的微小距離測量的線性度是非常高的。系統(tǒng)由傳感器測量儀與反射式光纖位移傳感器組成.
            反射式光纖位移傳感器的工作原理是采用兩束多模光纖,一端合并組成光纖探頭,另一端分為兩束,分別作為接收光纖和光源光纖。當光發(fā)射器發(fā)生的紅外光,經(jīng)光源光纖照射至反射體,被反射的光經(jīng)接收光纖,傳至光電轉(zhuǎn)換元件將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。其輸出的光強與反射體距光纖探頭的距離之間存在一定的函數(shù)關系,所以可通過對光強的檢測得到位移量。在楊氏模量儀的金屬絲處的圓柱體上利用磁鐵固定鍍鎳反射金屬片,使其能隨鋼絲伸長而移動。在支架臺上固定紅外傳感器,而后在傳感器測量儀上通過改變位移將實驗得到的電勢差值,通過多次測試,既轉(zhuǎn)動傳感器測量儀自帶的螟旋測微儀,也即改變探頭與金屬片的距離和位置,當出現(xiàn)實驗記錄的鋼絲仲長所對應的電勢差值時,記錄此時的螺旋測微儀讀數(shù)。測試表明采用紅外光測距此方法操作簡單。只需將探頭和反射片安裝好后就可以直接開始在托盤上加法碼實際測量了,側(cè)量的結(jié)果是明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測試。 [3] 
            隨著中國工業(yè)自動化應用環(huán)境的不斷發(fā)展,儀器儀表行業(yè)日新月異,當前儀器儀表行業(yè)面臨新的發(fā)展,這一行業(yè)的十二五規(guī)劃(草案),也根據(jù)新時期的要求,提出了重點發(fā)展的若干關鍵技術,這對行業(yè)未來發(fā)展無疑有著重要的指導意義。
            新型傳感器技術包括固態(tài)硅傳感器技術、光纖傳感技術、生物芯片技術、基因芯片技術、圖像傳感器技術、全固態(tài)慣性傳感器技術等。“十二五”將以智能傳感器作為重點,進行關鍵技術攻關。在光纖傳感領域,重點發(fā)展新原理、新效應的傳感技術,傳感器智能技術,傳感器網(wǎng)絡技術,微型化和低功耗技術以及傳感器陣列及多功能多參數(shù)設計、制造和封裝技術。
            目前有數(shù)百個單位在這一領域開展工作,如清華大學、復旦大學、天津大學、重慶大學、北京航空航天大學等,他們在光纖溫度傳感器、壓力計、流量計、液位計、電流計等領域進行了大量研究。此外,在武漢、上海、廣東、深圳等地,還建立了許多光纖無源器件生產(chǎn)廠家,市場規(guī)模達到1200億元以上。
            (一)影響行業(yè)發(fā)展的有利因素分析
            國家科委于1987年4月制定的《傳感器發(fā)展政策》確定了必須大力發(fā)展傳感器技術,特別是要把新型傳感器技術作為優(yōu)先領域予以發(fā)展。1991年 12月30日《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的十年規(guī)劃和八五計劃的建議》中第21條明確了要大力加強傳感器的開發(fā)和在國民經(jīng)濟中的普遍應用。
            (二)影響行業(yè)發(fā)展的不利因素分析
            雖然光纖傳感器技術在實際檢測中取得了一些應用,但仍存在一些問題,如光纖埋入結(jié)構的工藝問題,雖然可以通過安裝方式得到改善,但同時也導致了應變要先經(jīng)過金屬傳遞,然后再由光纖間接感應到應變,因此需要通過實驗修正才能夠進行準確測量。同時光纖傳感器的輸出信號會受到光源波動、光纖傳輸損耗變化、探測器老化等因素的影響,這些因素都會降低光纖傳感器測量的準確性。再者目前光纖傳感器實用性還有待開發(fā),同時其制作成本相當昂貴。目前光纖傳感器很大一部分產(chǎn)品還在實驗室階段,因此需要將實驗結(jié)果盡快投入到使用中去。
            隨著市場逐漸開放和中國投資環(huán)境的改善以及化經(jīng)濟的進程加速,各國傳感器廠家紛紛進入中國市場,這加劇了市場的競爭。中國本土傳感器技術水平與世界水平相比仍存在很大差距,這種差距一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后,另一方面則表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡化方面的技術落后。國產(chǎn)企業(yè)形成了“外強中干”的局面,不僅失去了中產(chǎn)品市場,而且直接導致自己能生產(chǎn)的產(chǎn)品品種單一,同質(zhì)化嚴重,國產(chǎn)傳感器價格優(yōu)勢明顯,但質(zhì)量上與國外產(chǎn)品相比仍存在一定差距,一般應用在對信號要求不高的區(qū)域。
            光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導致光的光學性質(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,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù)。
            由于在傳統(tǒng)終端市場的應用可能性擴大以及新應用領域的新興機會所推動,2013年光纖傳感器市場規(guī)模為18.9億美元。預計,到2020年,光纖傳感器市場預計達35億美元(約合人民幣217.2億元)。
            傳統(tǒng)終端市場包括航空航天、國防、石油天然氣開采、基礎設施發(fā)展和電信行業(yè)。傳統(tǒng)終端市場的發(fā)展將繼續(xù)推進光纖傳感器市場的增長。通信行業(yè)從3G到4G網(wǎng)絡的持續(xù)過渡、關注智能結(jié)構的增長、基礎設施建設的新興增長、石油天然氣領域的發(fā)展都為市場增長提供了重要機遇。
            尤其是在新興市場中,如中國和印度,增長的制造活動、上升的汽車需求、穩(wěn)定的基礎設施建設活動以及國防支出的增加,都成為光纖傳感器行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動因素。
            光纖傳感器網(wǎng)的三種基本構成。
            光纖傳感器網(wǎng)有三種基本構成,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?,另外一種叫多點式傳感器,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,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,它有非常突出的特點要求,包括體積小、強度高、穩(wěn)定性好,可植入材料中??闺姶鸥蓴_、耐環(huán)境。 [1] 
            光纖傳感器已經(jīng)成功應用于飛機結(jié)構監(jiān)測。我們看到A-380和波音787,它們的特點是超過一半數(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,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。光纖傳感器網(wǎng)在安防方面已經(jīng)有很多的應用,國內(nèi)有很多企業(yè)在這方面開展了卓有成效的工作。 [3]
            國內(nèi)市場上,應用為廣泛的光纖傳感技術當屬布拉格光纖光柵和基于光時域反射的分布式傳感器,這種技術基本上可以滿足中低端市場的需求。而現(xiàn)在光譜線寬窄至2kHz的單頻光纖激光器及其引申出來的一代光傳感技術,這與傳統(tǒng)的光纖傳感有很大的區(qū)別,它可以進行超遠距離的傳輸,精度和敏感度能達到更高的要求,這在市場上需求很大,21世紀初,該項技術在國內(nèi)尚處于立項和預研階段。國內(nèi)市場上光纖傳感器應用主要在以下四種:光纖陀螺、光纖光柵傳感器、光纖電流傳感器和光纖水聽器。下面對這四種產(chǎn)品分別介紹一下。
            一、光纖陀螺。 光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型,這是三代光纖陀螺的代表。代干涉型光纖陀螺,21實際初期,該項技術就已經(jīng)成熟,適合進行批量生產(chǎn)和商品化;第二代諧振型光纖陀螺,暫時還處于實驗室研究向?qū)嵱没七M的發(fā)展階段;第三代布里淵型,它還處于理論研究階段。光纖陀螺結(jié)構根據(jù)所采用的光學元件有三種實現(xiàn)方法:小型分立元件系統(tǒng)、全光纖系統(tǒng)和集成光學元件系統(tǒng)。21世紀初期,分立光學元件技術已經(jīng)基本退出,全光纖系統(tǒng)用在開環(huán)低精度、低成本的光纖陀螺中,集成光學器件陀螺由于其工藝簡單、總體重復性好、成本低,所以在高精度光纖陀螺很受歡迎,是其主要實現(xiàn)方法。
            二、光纖光柵傳感器。 目前國內(nèi)外傳感器領域的研究熱點之一光纖布拉格光柵傳感器。傳統(tǒng)光纖傳感器基本上可分為兩種類型:光強型和干涉型。光強型傳感器的缺點在于光源不穩(wěn)定,而且光纖損耗和探測器容易老化;干涉型傳感器由于要求兩路干涉光的光強同等,所以 需要固定參考點而導致應用不方便。21世紀初期開發(fā)的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器可以避免出現(xiàn)上面兩種情況,其傳感信號為波長調(diào)制、復用能力強。在建筑健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等應用中,光纖光柵傳感器是理想的靈敏元件。光纖光柵傳感器在地球動力學、航天器、電力工業(yè)和化學傳感中有廣泛的應用。
            三、光纖電流傳感器。電力工業(yè)的迅猛發(fā)展帶動電力傳輸系統(tǒng)容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,電流也越來越大,這樣測量起來就非常困難,這就顯現(xiàn)出光纖電流傳感器的優(yōu)點了。在電力系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的用來測量電流的傳感器是以電磁感應為基礎,這就存在以下缺點:它容易爆炸以至引起災難性事故;大故障電流會造成鐵芯磁飽和;鐵芯發(fā)生共振效應;頻率響應慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、價格昂貴等等,已經(jīng)很難滿足新一代數(shù)字電力網(wǎng)的發(fā)展需要。這個時候光纖電流傳感器應運而生。
            四、光纖水聽器。 光纖水聽器主要用來測量水下聲信號,它通過高靈敏度的光纖相干檢測,將水聲信號轉(zhuǎn)換為光信號,并通過光纖傳至信號處理系統(tǒng)進行識別。與傳統(tǒng)水聽器相比,光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁干擾等特點,廣泛用于軍事和石油勘探、環(huán)境檢測等領域,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α9饫w水聽器按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。干涉型光纖水聽器關鍵技術已經(jīng)逐步發(fā)展成熟,在部分領域形成產(chǎn)品;光纖光柵水聽器則是當前研究的熱點,研究的關鍵技術涉及光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術以及工程技術等。
            光纖傳感器技術是建立在光纖、光通信和光電子技術的基礎上發(fā)展起來的,電磁干擾和腐蝕作用對它的影響很小,還能適應各種惡劣的氣象環(huán)境,不要額外的電源進行供電,就可以長距離的進行傳輸,已成為傳感器行業(yè)的研究熱點。
            傳感器一直朝著靈敏、、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中,光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍卻是倍受青睞。
            光纖具有很多優(yōu)異的性能,例如:抗電磁干擾和原子輻射的性能。光纖傳感器應用于對磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流和應變等物理量的測量。其應用范圍十分廣泛。因此我們可以說光纖傳感器具有很大的市場需求,不說長久,至少在未來5年,光纖傳感器將會有廣闊的發(fā)展前景。
            光纖傳感技術及其相關技術的迅速發(fā)展,滿足了各類控制裝置及系統(tǒng)對信息的獲取與傳輸提出的更高要求,使得各領域的自動化程度越來越高,作為系統(tǒng)信息獲取與傳輸核心器件的光纖傳感器的研究非常重要。
            光纖傳感器技術發(fā)展的主要方向是:(1)多用途。即一種光纖傳感器不僅只針對一種物理量,要能夠?qū)Χ喾N物理量進行同時測量。(2)提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度,降低其成本,設計復雜的傳感器網(wǎng)絡工程。注意分布式傳感器的參數(shù),即壓力、溫度,特別是化學參數(shù)(碳氫化合物、一些污染物、濕度、PH值等)對光纖的影響。(3)新型傳感材料、傳感技術等的開發(fā)。(4)在惡劣條件下(高溫、高壓、化學腐蝕)低成本傳感器(支架、連接、安裝)的開發(fā)和應用。(5)光纖連接器及與其它微技術結(jié)合的微光學技術。
            光纖傳感運用主要分為五大方向:
            (1)石油和天然氣——油藏監(jiān)測井下的P/T傳感、地震陣列、能源工業(yè)、發(fā)電廠、鍋爐及蒸汽渦輪機、電力電纜、渦輪機運輸、煉油廠;
            (2)航空航天——噴氣發(fā)動機、火箭推進系統(tǒng)、機身;
            (3)民用基礎建設——橋梁、大壩、道路、隧道、滑坡;
            (4)交通運輸——鐵路監(jiān)控、運動中的重量、運輸安全;
            (5)生物醫(yī)學——醫(yī)用溫度壓力、顱內(nèi)壓測量、微創(chuàng)手術、一次性探頭。

            德國IFM傳感器具體型號如下:

            IFM易福門壓力傳感器 IE5338

            IFM易福門壓力傳感器 E11490

            IFM易福門壓力傳感器 EVC005+TR2432

            IFM易福門壓力傳感器 EVC101

            IFM易福門壓力傳感器 TT2081

            IFM易福門壓力傳感器 E30016

            IFM易福門壓力傳感器 PL2654

            IFM易福門壓力傳感器 EVC005

            IFM易福門壓力傳感器 IM5068 IMC4020BCPKG/US-100-DPA

            IFM易福門壓力傳感器 TR2432

            IFM易福門壓力傳感器 E30016

            IFM易福門壓力傳感器 PN5001

            IFM易福門壓力傳感器 IIC208

            IFM易福門壓力傳感器 KB0025-KB2020-ABOA/NI

            IFM易福門壓力傳感器 SM6004

            IFM易福門壓力傳感器 PE3006

            IFM易福門壓力傳感器 PN7009

            IFM易福門壓力傳感器 IIS234

            IFM易福門壓力傳感器 IIS226

            IFM易福門壓力傳感器 IG5765

            IFM易福門壓力傳感器 SI1007

            IFM易福門壓力傳感器 LK7023

            IFM易福門壓力傳感器 T AB 08 05 38

            IFM易福門壓力傳感器 IB-2020ZABOA-KHI/15M   IB0115

            IFM易福門壓力傳感器 IE5344

            IFM易福門壓力傳感器 O2D224

            IFM易福門壓力傳感器 E2D110

            IFM易福門壓力傳感器 E12344

            IFM易福門壓力傳感器 E11898

            IFM易福門壓力傳感器 E21123

            IFM易福門壓力傳感器 E21110

            IFM易福門壓力傳感器 E21076

            IFM易福門壓力傳感器 PN3002

            IFM易福門壓力傳感器 SM6000

            IFM易福門壓力傳感器 PN7594

            IFM易福門壓力傳感器 PQ7834

            IFM易福門壓力傳感器 TS2659

            IFM易福門壓力傳感器 05H504

            IFM易福門壓力傳感器 LK3123

            IFM易福門壓力傳感器 SENSOR M5  IY5051 IYB30.8-BPKG/V2A

            IFM易福門壓力傳感器 IBE2020-FRKG

            IFM易福門壓力傳感器 IDC2050-ARKG/UP/US-100

            IFM易福門壓力傳感器 IG5347 IG-3008-BPKG/10M

            IFM易福門壓力傳感器 IA5122 QUADRUM

            IFM易福門壓力傳感器 D/45157 ESEEN PNI023

            IFM易福門壓力傳感器 IG5792

            IFM易福門壓力傳感器 IL5010

            IFM易福門壓力傳感器 SI5007

            IFM易福門壓力傳感器 115447 11A3010-BPKG/US

            IFM易福門壓力傳感器 OGE280

            IFM易福門壓力傳感器 IF-3002-APKG

            IFM易福門壓力傳感器 IFB-3002-APKG/US-100-DPO

            IFM易福門壓力傳感器 PN2021  0~250BAR

            IFM易福門壓力傳感器 EVC002

            IFM易福門壓力傳感器 LR8000

            IFM易福門壓力傳感器 PN7003

            IFM易福門壓力傳感器 IY5052

            IFM易福門壓力傳感器 18727866

            IFM易福門壓力傳感器 IL5020

            IFM易福門壓力傳感器 IV5004 IVE4020BCPKG

            IFM易福門壓力傳感器 II5970

            IFM易福門壓力傳感器 CR2032

            IFM易福門壓力傳感器 SI5010

            IFM易福門壓力傳感器 IIK 3022-BPKG/MV4A/US104DPS

            IFM易福門壓力傳感器 SI5010

            IFM易福門壓力傳感器 E30017

            IFM易福門壓力傳感器 TT3050

            IFM易福門壓力傳感器 LK1022

            IFM易福門壓力傳感器 E43003

            IFM易福門壓力傳感器 PN5001

            IFM易福門壓力傳感器 IG5712

            IFM易福門壓力傳感器 SID10ADB100G/US

            IFM易福門壓力傳感器 PI1697

            IFM易福門壓力傳感器 PN5002

            IFM易福門壓力傳感器 SI5002

            IFM易福門壓力傳感器 45128 ESSEN

            IFM易福門壓力傳感器 SI5010

            IFM易福門壓力傳感器 IZ5026: IZB30.8-BPKG/V2A

            IFM易福門壓力傳感器 PN5001

            IFM易福門壓力傳感器 PN5002

            IFM易福門壓力傳感器 PN5006

            IFM易福門壓力傳感器 "PN5007 "

            IFM易福門壓力傳感器 PN7001

            IFM易福門壓力傳感器 PN7009

            IFM易福門壓力傳感器 PN7024

            IFM易福門壓力傳感器 CR2032

            IFM易福門壓力傳感器 E11252

            IFM易福門壓力傳感器 "IFS203 "

            IFM易福門壓力傳感器 IFS-240

            IFM易福門壓力傳感器 MONITOR FR-1

            IFM易福門壓力傳感器 LR3000

            IFM易福門壓力傳感器 LK 8124

            IFM易福門壓力傳感器 PN5006

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            IFM易福門壓力傳感器 EVC529

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            IFM易福門壓力傳感器 EVT050

            IFM易福門壓力傳感器 MK5107 MKT3028BBPKG/G/0.3/US U:10…30VDC I:100MA SCP

            IFM易福門壓力傳感器 OGH200

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            IFM易福門壓力傳感器 IG5349

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            IFM易福門壓力傳感器 IG5339

            IFM易福門壓力傳感器 01D155

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            IFM易福門壓力傳感器 IE5282

            IFM易福門壓力傳感器 O6T-FNKG

            IFM易福門壓力傳感器 O6T-FNKG

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            IFM易福門壓力傳感器 IIS208 IIB3015BAPKG/M/US-104-DP0

            IFM易福門壓力傳感器 OGP500

            IFM易福門壓力傳感器 IFS205

            IFM易福門壓力傳感器 E20493

            IFM易福門壓力傳感器 IGT215

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            IFM易福門壓力傳感器 IFT203

            IFM易福門壓力傳感器 EVT004

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            IFM易福門壓力傳感器 PN7204

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            IFM易福門壓力傳感器 IFS204

            IFM易福門壓力傳感器 G170EG03

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            IFM易福門壓力傳感器 PN7002

            IFM易福門壓力傳感器 SI1106

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            IFM易福門壓力傳感器 LK7023

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            IFM易福門壓力傳感器 MK5104

            IFM易福門壓力傳感器 IGT219

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            IFM易福門壓力傳感器 O1D100

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            IFM易福門壓力傳感器 PU5412

            IFM易福門壓力傳感器 PU5412

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            IFM易福門壓力傳感器 PU5402

            IFM易福門壓力傳感器 PU5403

            IFM易福門壓力傳感器 PU5403

            IFM易福門壓力傳感器 EVC007

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            IFM易福門壓力傳感器 E12491

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            IFM易福門壓力傳感器 OH5003

            IFM易福門壓力傳感器 OH5012

            IFM易福門壓力傳感器 E11521

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            IFM易福門壓力傳感器 EVW001

            IFM易福門壓力傳感器 MK5108

            IFM易福門壓力傳感器 E11799

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            IFM易福門壓力傳感器 PN3001 G1/4 0-25MPA

            IFM易福門壓力傳感器 IGT202

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            IFM易福門壓力傳感器 EVC006

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            IFM易福門壓力傳感器 OU5030

            IFM易福門壓力傳感器 IM5126

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            IFM易福門壓力傳感器 PN2027

            IFM易福門壓力傳感器 01D101

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            IFM易福門壓力傳感器 DI5003

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            IFM易福門壓力傳感器 PK6224

            IFM易福門壓力傳感器 IFS212

            IFM易福門壓力傳感器 PN7004

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            IFM易福門壓力傳感器 01D105

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            IFM易福門壓力傳感器 EVT134

            IFM易福門壓力傳感器 IA5083,IA-3010-BPKG/6M

            IFM易福門壓力傳感器 MKT3028BBPKG/G/0  3M/ZH/US

            IFM易福門壓力傳感器 EVC141

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            IFM易福門壓力傳感器 KI5082

            IFM易福門壓力傳感器 SU8000

            IFM易福門壓力傳感器 IA-3010-BPKG/6M, IA5083

            IFM易福門壓力傳感器 PA3024

            IFM易福門壓力傳感器 DS2005

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            IFM易福門壓力傳感器 E30006

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