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光纤传感器助力物联网发展

2014-04-01 15:42:35来源:第一论文网已被 62 人阅读

内容摘要:光纤传感器由几部分组成,包含光源、传输纤维、探测器、信号处理设备等构成。它的工作原理是把光通过光纤输送到调制器,这样一来

光纤传感器由几部分组成,包含光源、传输纤维、探测器、信号处理设备等构成。它的工作原理是把光通过光纤输送到调制器,这样一来,测量?#38382;?#21644;调制区内的光进行作用后,从而使光的性质发生巨大的改变,使光源发出的光变为被调制的信号光,然后,再借助光纤把光传送到光电探测器,进而把光信号转变为电信号,最终由信号处理设备将北侧物理量进行还原。

在?#23548;?#29983;活中,光纤传感器种类是非常多的,但是,我们将这些传感器类型归结为两大类型,即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较,光纤传感器具有很多的优点,例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高,所以,当前在各个领域?#21152;?#20809;纤传感器的身影。

光纤传感器助力物联网发展  市场容量将近万亿

自出现光纤传感器后,它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今,通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今,很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系?#22330;?#26680;辐射监控、民用计划等多个方面,同时已经取得了?#19978;?#30340;成绩。

我国对光纤传感器的研究起步较晚,有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年,张旭平的关于“布里渊效应连续分?#38469;?#20809;纤传感技术”通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性,技术已达到世界先进水平,因此,有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术,从而加速了我国物联网的发展。

传感器成为物联网极其重要的一组成部分。因此,传感器?#38405;?#22909;坏决定了物联网的?#38405;?#22909;坏。可以说,物联网获得信息的主要手段为传感器。这样一来,传感器所采集信息的可靠?#26434;?#20934;确性都会对控?#24179;?#28857;处理和传输信息产生一定影响。由此看来,传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用?#38405;?#21457;挥举足轻重的作用。

光纤传感技术在物联网中的应用

通过上述分析得知,物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境?#38382;?#20174;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。

目前应用最广的光纤传感器有四种,分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。其中,光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型,干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段,谐振光纤陀螺是处于实验?#24050;?#31350;阶段的第二代,布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器;光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器,这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测,把水中的声音信号转换成光信号,再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号,这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型;在光纤光栅传感器的产?#20998;?#21253;括应变传感器、温度传感器和压力传感器,其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点,它们大部分属于光强型和干涉型,并且各有利弊。自今年来电力的发展是?#29615;?#29467;进的,这种情况下,面对着强大电流的测量问题,光纤电流传感器可以很好的避免一些由于电力过强而引发的事故。

建设工程物联网的应用

现如今,在公路、桥梁等的工?#25506;?#35774;过程中,常常会发生隧道坍塌、火灾、桥梁裂缝等安全事故,这既给人们的生命和财产安全带来?#29616;?#23041;胁,又对我国的经济发展产生一定的影响。但是,如果把光纤传感器放置在建筑物内,便可以及时了解桥梁是否出现变形、桥梁?#24615;?#30340;负荷情况等,并且?#37096;?#20197;借助张力传感器探测隧道易发生探讨的部位是否发生变形,我们将这些信息和互联网相连接,便形成了光纤物联网,进而可以长期对这些基础建设工?#25506;?#34892;监测,减少与避免安全事故的出现。

农业物联网方面的应用

我国是一个农业大国,大多数人都居住在农村,因此,农业的发展对我国经济的发展极其重要。可以说,近年来,物联网的发展使我国农业发展取得了巨大进步。一般来说,将传感技术应用在农作物的生长、收获、存储等多个方面,这样一来,就形成了一个物联网,从而达到农业生产与管理达到高产与低耗的目的。

在农作物生长过程中,借助光纤温度传感器湿度传感器等对作物生长的温度、湿度、土壤成分等进行监测,这样一来,将监测信息及时反馈给系?#24120;?#20877;由系统中的控制设备来条件这些?#38382;?#21040;一个适?#29616;擔?#20174;而使农作物生长在一个?#23460;?#30340;环境中,实现高产的目的。除此之外,?#37096;?#20197;借助光纤传感器感知粮食储备环境的信息,正?#20998;?#23548;工作人员对粮食进行翻晒等。

周界入侵防范系统的应用

近年来,光纤传感技术的发展的一新领域为周界入侵防范系?#22330;H欢?#22312;当前防范系统的应用的传感器类型有很多种,所以,出现了很多种解决方案。但是,从技术上来说,都是利用光纤周界入侵传感器来获得外界侵扰因素的信息,同时发出报警信号。现如今,此技术已经被广泛应用到发电站、军事等领域。

其它方面的应用

在?#23548;视?#29992;过程中,因光纤传感器拥有抗干扰的优势,所以,通常要将光纤传感器应用在不?#23460;?#29992;电传感器的场所,特别是在国防上,会将光纤传感器应用在光纤制导、航空航天等的探测;?#27426;?#22312;电力系统中,则是通常会用在超大型电机的转子、电压、变压器电流等方面;除此之外,还可以将光纤传感器用于?#25512;?#24320;采过程中对地下温度、输油管道的监测。将上述这些和互联网结合在一起,便可以形成一个更大的物联网,这样一来,才能?#34892;?#36827;行安全生产与管理。

结语

总体来说,当前,由于光纤传感器具有很多的优点从而得到社会各界的高度关注,与?#36865;?#26102;,在人们的日常生活中也应用非常广泛。因物联网的核心部件就是传感器,再?#30001;希?#36817;年来,随着我国传感技术的迅猛发展,从而使得光纤传感技术在物联网中的应用成为人们研究的焦点问题,而且为人们的生产和生活作出了巨大的贡献,由于传感器在物联网中有广泛的应用前景,因此,在今后几年内,物联网必将会有万亿元的市场容量,可以说,比单独的互联网产业要高出3倍左右。

国家在积极发展物联网过程中,如果传感器技术发展停滞不前,那么物联网所需的多种传感器必须要从国外进口,这样一来,会使传感器市场被国外所?#21152;校人?#22833;了更多资金,?#36136;构?#23478;的经济发展失去了保障。在今后几年内,各个领域将会广泛应用物联网技术,为国家的经济和社会发展作出巨大的贡献,因此,我们必须对光纤传感器在物联网中的应用进行更深入的研究和探讨。


 

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