Cảm biến sợi quang NPN là một thiết bị cảm biến sử dụng công nghệ sợi quang để đo các đại lượng vật lý như nhiệt độ; áp suất, biến dạng, điện áp và gia tốc, để gọi tên một số. Cụ thể, nó sử dụng sợi quang làm thành phần cảm biến, được gọi là cảm biến nội tại ;hoặc sử dụng nó để truyền tín hiệu từ cảm biến từ xa đến mô đun xử lý tín hiệu (cảm biến bên ngoài). Cảm biến sợi quang miễn nhiễm với nhiễu điện từ ;và có thể xử lý các điều kiện khắc nghiệt, vì vậy chúng đang trở nên phổ biến như là cảm biến được lựa chọn cho nhiều ngành công nghiệp.
Các cảm biến sử dụng sợi quang NPN theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng trước đây. Chủ yếu, một sợi quang được sử dụng vì kích thước nhỏ ;hoặc do nó có ít hoặc không có yêu cầu năng lượng tại vị trí từ xa. Tuy nhiên, một lý do khác là nhiều cảm biến có thể được ghép dọc theo chiều dài của sợi bằng cách sử dụng sự thay đổi bước sóng ánh sáng khác nhau cho mỗi cảm biến; hoặc bằng cách cảm nhận thời gian ánh sáng truyền dọc theo sợi qua từng cảm biến khác nhau
Nguyên lý làm việc của cảm biến sợi quang NPN
Cảm biến sợi quang hoạt động dựa trên nguyên tắc ánh sáng từ laser hoặc bất kỳ nguồn phát quang nào được truyền qua sợi quang; trải nghiệm những thay đổi trong thông số của nó trong cách tử Bragg của sợi quang hoặc sợi quang; và đến máy dò để đo những thay đổi này.
Một hệ thống cảm biến sợi quang thông thường bao gồm một sợi cáp quang được kết nối với cảm biến từ xa hoặc bộ khuếch đại. Cáp quang bao gồm một lõi thủy tinh; hoặc nhựa được bao quanh bởi một lớp làm bằng vật liệu ốp.
Sự khác biệt về mật độ giữa lõi và lớp cho phép các dây cáp hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ nội toàn phần, trong đó nêu rõ rằng ánh sáng chiếu vào ranh giới giữa hai thành phần sẽ bị phản xạ hoàn toàn mà không bị mất năng lượng ánh sáng. Sau đó, ánh sáng phản xạ được truyền đến một cảm biến / máy dò chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành tín hiệu điện.
Lợi ích của cảm biến sợi quang NPN
Cảm biến sợi quang có trọng lượng nhỏ và nhẹ. Chịu được nhiệt độ cao và môi trường nổ, chúng có vật liệu cách điện; cũng làm cho chúng phù hợp ;để sử dụng trong các ứng dụng chịu điện áp cao và không có rủi ro về tia lửa điện.
Ngoài ra, cảm biến sợi quang này có khả năng chống nhiễu điện từ ;và tần số vô tuyến rất cao. Chúng có độ nhạy cao, có phạm vi và độ phân giải và khả năng ghép kênh tuyệt vời.
Cảm biến sợi quang được sử dụng trong một số ứng dụng khác nhau. Trong thử nghiệm tính chất cơ học, cảm biến quang sợi được sử dụng để đo biến dạng cơ học. Chúng cũng có thể được sử dụng để đo gia tốc; vận tốc, áp suất, nhiệt độ và chuyển vị.
Trong các cấu trúc di sản; cảm biến sợi quang có thể được sử dụng để đánh giá thiệt hại sau địa chấn; phân tích vết nứt, phục hồi màn hình và dịch chuyển màn hình. Tương tự như vậy trong các đập họ có thể phát hiện ;và giám sát rò rỉ, khuyết tật nền tảng và đo chuyển vị không gian.
