各种光纤传感器的原理和优缺点

　　根据其使用的不同原理，光纤传感器可分为四大类，每一类都有其自身的特点和优缺点，利用这些不同原理的光纤传感器，可用于测量不同的参数。

　　强度调制型光纤传感器

　　是利用被测对象的变化引起敏感元件折射率、吸收或反射等参数的变化，引起光强度的变化实现敏感测量的传感器。利用光纤的微弯曲损失的各物质的吸收特性振动膜和液晶的反射光强度的变化，物质因各种粒子的放射线和化学、机械的激励而发光的现象，以及物质的荧光放射线和光路的遮断等，构成压力、振动、温度、位移、气体等各种强度调整型光纤传感器。

　　好处：结构简单，实现方便，成本低廉。

　　缺点:受光源强度波动和连接器损耗变化影响较大。

　　偏振调制光纤传感器。

　　它是一种利用光偏振态变化传递被测物体信息的传感器。电流和磁场传感器是由光在磁场中传播到媒体中的法拉第效应制成的;电场和电压传感器是由光在电场中的压电晶体中传播的泡沫效应制成的;由物质的光弹效应组成的压力、振动或声传感器;以及温度传感器、压力传感器、振动传感器等。

　　优点:可以避免光源强度变化的影响，所以灵敏度高。

　　坏处：不易实现。

　　调频光纤传感器。

　　是利用单色光反射到被测物体的光的频率变化进行监视的传感器。利用运动物体反射光和散射光的多普勒效应的光纤速度、流速、振动、压力、加速度传感器，利用物质受到强光照射时的喇叭散射构成的测量气体浓度和监视大气污染的气体传感器，利用光发光的温度传感器等。

　　好处：易于实现，成本低。

　　缺点:灵敏度低。

　　相位调制传感器。

　　其基本原理是利用被测对象对敏感元件的影响，改变敏感元件的折射率或传播常数，导致光的相位变化，改变两束单色光产生的干涉条纹，通过检测干涉条纹的变化量来确定光的相位变化量，从而获得被测对象的信息。通常使用光弹效应的声、压力或振动传感器;使用磁致伸缩效应的电流和磁场传感器;使用电致伸缩电场、电压传感器和使用光纤赛格纳克效应的转角速度传感器(光纤陀螺)。这种传感器灵敏度很高。但是由于需要特殊的光纤和高精度检测系统，成本很高。