光纤传感器的应用范围有哪些分享？

光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。

绝缘于污秽、磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流，光纤传感器可用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变、速度、加速度、电流、磁场、电压、湿度、温度、声场、流量、浓度、PH值和应变等物理量的测量。光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了许多行业多年来一直存在的技术难题，具有很大的市场需求。

温度测量

光纤传感器可以用于测量高温或低温环境中的温度。这种传感器的优点是它可以测量非常小的温度变化，并且可以测量不同位置的温度。在工业领域中，光纤传感器的温度测量应用广泛，例如在热处理工艺中，使用光纤传感器来监测加热炉中的温度变化。

光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面出另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量，如振幅、相位、偏振态、波长和模式等，对外界环境因素，如温度，压力，辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。

压力测量

光纤传感器可以用于测量不同压力范围内的压力变化。这种传感器的优点是它可以测量不同位置的压力，并且可以测量非常小的压力变化。在工业领域中，光纤传感器的压力测量应用广泛，例如在油井和天然气管道中，使用光纤传感器来监测管道内的压力变化。

光纤压力传感器主要有强度调制型、相位调制型和偏振调制型三种。

强度调制型光纤传感器是一种可用于测量位移、温度、压力、气体浓度等多种物理量的高精度传感器。大多基于弹性元件受压发生机械形变，将压力信号转换为位移信号来进行检测。

液位测量

光纤传感器可以用于测量液体的液位高度。这种传感器的优点是它可以在不同液位上进行测量，并且可以测量非常小的液位变化。在工业领域中，光纤传感器的液位测量应用广泛，例如在储罐中，使用光纤传感器来监测液位变化。

在化工、机械、水利、石油、医疗、污染检测等领域经常会遇到需要在恶劣环境下对液位、流量、流速等物理量进行测量的问题。光纤传感器在这些检测中可以发挥独特的作用。

将光纤用高温火焰烧软后对折，并将端部烧结成球形。光由一端导入，在球状对折端部一部分光透射出去，另一部分光反射回来，由光纤的另一端导向探测器。这就构成球面光纤液位检测器。光纤流速计可以进行非接触测量，因此不会影响待测物体的流动状态。被测流体可以是液体，也可以是气体。

振动测量

光纤传感器可以用于测量机器振动和机器工作状态。这种传感器的优点是它可以检测非常小的振动变化，并且可以检测不同位置的振动变化。在工业领域中，光纤传感器的振动测量应用广泛，例如在风力发电机和机械设备中，使用光纤传感器来监测机器的振动状态，以及检测机器是否需要维修或更换。

除了上述应用外，光纤传感器还可以用于测量拉伸、应变、形变、流量等环境参数的变化。在制造过程中，光纤传感器可以用于监测机器人的位置、方向和速度等参数，以及检测生产线上的物料流动情况。

光纤电流传感器

电力工业的迅猛发展带动电力传输系统容量不断增加，运行电压等级也越来越高，电流也越来越大，这样测量起来就非常困难，这就显现出光纤电流传感器的优点了。在电力系统中，传统的用来测量电流的传感器是以电磁感应为基础，这就存在以下缺点：它容易爆炸以至引起灾难性事故;大故障电流会造成铁芯磁饱和;铁芯发生共振效应;频率响应慢;测量精度低;信号易受干扰;体积重量大、价格昂贵等等，已经很难满足新一代数字电力网的发展需要。这个时候光纤电流传感器应运而生。

光纤水听器

光纤水听器主要用来测量水下声信号，它通过高灵敏度的光纤相干检测，将水声信号转换为光信号，并通过光纤传至信号处理系统进行识别。与传统水听器相比，光纤水听器具有灵敏度高、响应带宽宽、不受电磁干扰等特点，广泛用于军事和石油勘探、环境检测等领域，具有很大的发展潜力。

光纤水听器按原理可分为干涉型、强度型、光栅型等。干涉型光纤水听器关键技术已经逐步发展成熟，在部分领域形成产品;光纤光栅水听器则是当前研究的热点，研究的关键技术涉及光源、光纤器件、探头技术、抗偏振衰落技术、抗相位衰落技术、信号处理技术、多路复用技术以及工程技术等。

光纤传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展，由于光纤传感器自身的优势，如耐高温、耐腐蚀、防水等，其自身价值在更多领域得到了更大的应用，也受到了各行业的青睐。