微波传感器是利用微波特性来检测一些物理量的器件。包括感应物体的存在,运动速度,距离,角度信息。
由发射天线发出的微波,遇到被测物体时将被吸收或反射,使功率发生变化。若利用接收天线接收通过被测物体或由被测物反射回来的微波,并将它转换成电信号,再由测量电路处理,就实现了微波检测。 微波传感器主要由微波振荡器和微波天线组成。微波振荡器是产生微波的装置。构成微波振荡器的器件有速调管、磁控管或某些固体元件。由微波振荡器产生的振荡信号需用波导管传输,并通过天线发射出去。为了使发射的微波具有一致的方向性,天线应具有特殊的构造和形状。
光纤传感器的优点
无论采用何种调制方法,光纤传感器与传统传感器相比有一系列独特的优点:
(1)抗电磁干扰:一般电磁辐射的频率比光波低许多,所以在光纤中传输的光信号不受电磁干扰的影响。
(2)电绝缘性能好,安全可靠:光纤本身是由电介质构成的,适宜于在易燃易爆的油、气、化工生产中使用。
(3)传感器端无需供电,是无源器件,将传输与传感集合到一体。
(4)耐腐蚀,化学性能稳定:由于制作光纤的材料——石英具有极高的化学稳定性,因此光纤传感器适宜于在较恶劣环境中使用。
(5)体积小、重量轻,几何形状可塑。
(6)传输损耗小,传输容量大:可实现远距离遥控监测和多点分布式测量。
(7)测量精度可以很高。有些光纤传感器(如干涉型)可以达到非常高的测量精度和分辨率。
(8)传感器能够复用,甚至实现分布式测量,一台测量仪器可以实现大规模的传感器测量。
(9)测量范围广;可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、
液位、液体浓度成分等,可以说光纤传感器能测量几乎所有物理量和很多化学量。
波长调制型光纤传感器
传统的波长调制型光纤传感器是利用传感探头的光谱特性随外界物理量变化的性质来实现的。此类传感器多为非功能型传感器。在波长调制的光纤探头中,光纤只是简单的作为导光用,即把入射光送往测量区,而将返回的调制光送往分析器。光纤波长探测技术的关键是光源和频谱分析器的良好性能,这对于传感系统的稳定性和分辨率起着决定性的影响。光光纤波长调制技术主要应用于医学、化学等领域。例如,对人体血气的分析、PH值检测、指示剂溶液浓度的化学分析、磷光和荧光现象分析、黑体辐射分析和法布里一珀罗滤光器等。