Im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen und elektronischen Sensoren haben optische Fasersensoren folgende Vorteile:
1. Antielektromagnetische Interferenz: Die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung ist viel niedriger als die der Lichtwelle, so dass das in der optischen Faser übertragene optische Signal nicht durch elektromagnetische Störungen beeinflusst wird.
2. Die elektrische Isolationsleistung ist gut, sicher und zuverlässig: Die optische Faser selbst besteht aus Dielektrikum und benötigt keine Energie zum Antrieb, so dass sie für den Einsatz in brennbaren und explosiven Öl-, Gas- und Chemikalienproduktionen geeignet ist.
3. Korrosionsbeständige, stabile chemische Leistung: Aufgrund des Materials der optischen Faser - Quarz hat eine sehr hohe chemische Stabilität, so dass der optische Fasersensor für den Einsatz in rauer Umgebung geeignet ist.
4. Kleine Größe, geringes Gewicht, Kunststoffgeometrie.
5. Geringe Übertragungsdämpfung: Fernsteuerungsüberwachung kann realisiert werden.
6. Große Übertragungskapazität: Mehrpunkt-verteilte Messung kann realisiert werden.
7. Breiter Messbereich: Temperatur, Druck, Dehnung, Spannung, Durchfluss, Durchfluss, Strom, Spannung, Flüssigkeitsstand, Flüssigkeitskonzentration, Zusammensetzung usw.
8. Die Länge des Gitters ist klein, nur Millimeter hoch, und die räumliche Auflösung des Messwertes ist hoch.
9. Der lineare Bereich des Ausgangs ist breit, und die Wellenlängenbewegung hat eine gute lineare Beziehung zur Dehnung im Bereich von 10000 Mikrodehnung, mit breitem Frequenzband und hohem Signal-Rausch-Verhältnis.
Als optischer Fasersensor hat das Faser-Bragg-Gitter viele Vorteile, die herkömmliche Sensoren nicht haben, aber es bringt auch zwei Probleme mit sich, die es wert sind, für das eigentliche Sensorsystem untersucht zu werden:
Erstens verwendet das Faser-Bragg-Gitter (FBG) die Wellenlänge des Gitters als Sensormedium, um die Änderung externer physikalischer Parameter durch die Wellenlängenverschiebung zu erfassen. Um den Bereich zu erweitern, muss eine breitbandige Lichtquelle befolgt werden, und um die Auflösung zu verbessern, müssen Druckparameter verwendet werden.Die schmale Breite (dies reduziert die Breite der Stromausnutzung der Lichtquelle erheblich), daher müssen Anforderungen an ein Faser-Bragg-Gitter-Sensorsystem, Breitband-Hochleistungslichtquelle, verwendet werden, um das SNR des Systems zu verbessern, eine zuverlässige Signalerkennung zu realisieren;
Zweitens ist der direkte Ausdruck der Änderung externer physikalischer Parameter die Wellenlängendrift, so dass wir, um die Detektionsempfindlichkeit und -auflösung zu verbessern, Hochleistungsmonochromatoren oder Spektrometer verwenden müssen, was die Kosten des gesamten Systems erhöhen und seine Praktikabilität verringern wird. Diese beiden Probleme werden bei der zukünftigen Anwendung der Fasergittererfassung in den Mittelpunkt rücken.