光纤式压力传感器(光纤式压力传感器工作原理)

海潮机械 2023-01-04 18:30 编辑:admin 126阅读

1. 光纤式压力传感器工作原理

光纤传感器是伴随着光纤及光纤通信技术的发展而逐步形成的一种新型传感器。光纤传感器耐腐蚀、对介质的影响小、具有很强的抗电磁干扰能力,与传统的各类传感器相比,光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,这一新技术近年来在我国诸多领域得到了广泛的应用。

光纤传感器网有三种基本构成,其中一个叫单点式传感器,是指一根光纤在这里仅仅起到传输的作用;另外一种叫多点式传感器,在这里一根光纤把很多传感器串起来,这样很多传感器可以共用光源实现网络性监测;再有就是智能光纤传感器。

2. 光纤压力传感器原理图

高温压力传感器

高温压力传感器是工业实践中最为常用的一种压力变送器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉,熔炉等众多行业。

高温压力传感器是为了解决在高温环境下对各种气体、液体的压力进行测量。主要用于测量锅炉、管道、高温反应容器内的压力、井下压力和各种发动机腔体内的压力、高温油品液位与检测、油井测压等领域。目前,研究比较多的高温压力传感器主要有SOS,SOI,SiO2,Poly2Si等半导体传感器,还有溅射合金薄膜高温压力传感器、高温光纤压力传感器和高温电容式压力传感器等。半导体电容式压力传感器相比压阻式压力传感器其灵敏度高、温度稳定性好、功耗小,且只对压力敏感,对应力不敏感,因此,电容式压力传感器在许多领域得到广泛应用。

高温压力传感器由硅膜片、衬底、下电极和绝缘层构成。其中下电极位于厚支撑的衬底上。电极上蒸镀一层绝缘层。硅膜片则是利用各向异性腐蚀技术,在一片硅片上从正反面腐蚀形成的。上下电极的间隙由硅片的腐蚀深度决定。硅膜片和衬底利用键合技术键合在一起,形成具有一定稳定性的硅膜片电容压力传感器。

3. 光纤式传感器的工作原理

光纤位移传感器的工作原理是:当光纤探头端都紧贴技测件时,发射光纤中的光不能反射到接收光纤中去,出而就不能产生光电流信号;当被测表面逐渐远窝光纤探头时,发射光纤照亮被测表面的面积月越来越大,使相应的发射光锥和接收光维重台面积B1越来越大,于是接收光纤端面上按照亮的B2区也越来越大,从而有一个与探头位移成线性增长的输出信号;当整个接收光纤端面被全部照亮时,输出信号就达到了位移—输出信号曲线上的“光峰点”光峰点以前的这段曲线叫前坡区;当被测表面继续远离探头时,由于被反射光照亮的B2面积大于C,即有部分反射光没有反射进接收光纤,而且出于接收光纤更加远离被测表面,使接收到的光强减小,因而光敏检测器的输出信号逐渐减弱,于是进入曲线的后坡区。在后坡区,信号强弱与探头和被测表面之间的距离平方成反比。在位移—输出曲线的前坡区中,输出信号的强度增加得非常快,所以这一区域可以剧来进行微米级的位移测量;后坡区域可用于距离较远而灵敏度、线性度和精度要求不高的测量;而在所谓的光峰区域,输出信号对于光强度变化的灵敏度要比对于位移交化的灵敏度大得多,所以这个区域可用于对表面状态进行光学测量。

  照明和接收光纤的排列方式主要有以下几种:随机分布,同辐外传光分布、同轴内传光分布和对半分布。

  光纤压力传感器的工作原理类似于光纤位移传感器。光源发出的光出发剔光纤传输并投射到膜片的内表面上,然后反射,再由接收光纤接收并传回光敏元件,使股最的位置发生变化,从而输出的信号随之发生变化。与光纤位移传感器本向之处世,腆丹位置的微小变化是膜片在压力的作用下所产生的挠曲而引起的,而且光通量是膜斤的形状以及探头到膜片的平均距离的函数。

4. 光纤式压力传感器工作原理视频

1、歌尔股份

歌尔股份是全球电声器件龙头及整体系统设计制造的领先企业,主营从事电声器件、光电产品、电子配件和LED封装及相关产品的研发、生产和销售,主要业务为声光电精密零组件及精密结构件、智能整机、高端装备等。

主要传感器产品:电容式气压传感器,集成麦克风和气压的组合传感器等。

2、韦尔股份

韦尔股份于2006年成立,主营业务为CMOS图像传感器和半导体分立器件等产品等的研发设计,广泛应用于手机、安防、汽车电子、可穿戴设备,IoT,通信、计算机、消费电子、工业、医疗等领域。

主要传感器产品:CMOS图像传感器、电源管理器件等。

3、格科微

格科微是中国领先的图像传感器芯片、DDI显示芯片设计公司,产品广泛应用于全球手机移动终端及广泛的非手机类电子产品。图像传感器广泛应用于手机、智能穿戴、移动支付、平板、笔记本、摄像机以及汽车电子等产品领域。

主要产品:手机CIS、DDI芯片、图像传感器芯片等。

4、兆易创新

兆易创新是一家致力于开发先进的存储器技术、MCU和传感器解决方案的领先无晶圆厂半导体公司,公司产品广泛应用于工业、汽车、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信等行业。

主要产品:智能人机交互传感器芯片、电容触控芯片、指纹识别芯片、传感器模组等。

5、华润微

华润微电子有限公司曾先后整合华科电子、中国华晶、上华科技、中航微电子等中国半导体企业,产品聚焦于功率半导体、智能传感器领域。

主要产品:MEMS传感器、烟雾传感器、光电传感器。

6、士兰微

士兰微是一家专业从事集成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业。主要分为电源与功率驱动产品线、MCU 产品线、数字音视频产品线、物联网技术与产品线、射频与混合信号产品线、分立器件产品线等。目前是国内为数不多的IDM 模式半导体公司。

主要传感器产品:加速度计 、磁传感器。

7、高德红外

武汉高德红外股份有限公司是以红外为主导的高科技公司,主要从事红外探测器芯片、红外热成像产品、综合光电系统及完整武器系统科研生产。

主要产品:红外测温仪、医用红外热像仪、热成像夜视仪等红外产品

8、瑞声科技(AAC)

瑞声科技其产品和解决方案包括声学;无线射频;振动马达;微摄像头,在微声学领域赢得了良好的声誉和稳定的客户群。

主要传感器产品:MEMS麦克风

9、中航电测

是中国航空工业集团公司控股企业,是以研制电阻应变计、精密电阻、应变式传感器、称重仪表和软件、航空机载和地面测试系统、机动车性能及环保检测系统、机动车驾驶员智能化培训系统、远程联网监管网络平台、车载称重控制系统、工业自动化系统、精密机电控制产品和物联网应用等军民用测量和控制产品及系统解决方案为主的高新技术企业。

主要传感器产品:板式传感器、不锈钢传感器、合金钢传感器、铝传感器、微型传感器

10、华工科技

华工科技依托于华中科技大学,以激光技术及其应用为主业,建立了激光装备制造、光通信器件、激光全息仿伪、传感器、现代服务业的产业格局,将以智能制造和物联科技为主要业务发展方向。公司旗下企业华工激光、华工正源、华工高理、华工图像、华工赛百的产品广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业、钢铁冶金、船舶工业、通信网络、国防军工等重要领域,市场占有率处于行业领先地位。

主要传感器产品:家电、汽车用的温度、雨量传感器

5. 光纤电压传感器的工作原理

光纤传感器工作原理:研究光在调制区内,外界信号与光的相互作用,即研究光被外界参数的调制原理.外界信号可能引起光的强度,波长,频率,相位,偏振态等光学性质的变化,从而形成不同的调制。

其工作原理基于光纤的光调制效应,即光纤在外界环境因素,如温度、压力、电场、磁场等等改变时,其传光特性,如相位与光强,会发生变化的现象。

6. 光纤式压力传感器工作原理图解

  接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而驱动直流电器或给计算机(plc)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关),它既有行程开关、微动开关的特性,同时具有传感性能,且动作可靠,性能稳定,频率响应快,应用寿命长,抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。

  接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。

  接近开关工作原理

  原理简介:

  当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为 U=K·I·B/d

  其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。

  由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

  霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

  霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和其他传感器类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。

  霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近传感器、压力传感器、里程表等,作为一种新型的电器配件。