传感材料

作者：信息来源:电子市场 2006-9-27

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金属与合金磁性材料陶瓷传感器材料有机传感器材料半导体传感器材料光纤传感器材料传感器基础效应与相应的敏感材料基于光纤传感技术的安防监控系统基于光纤传感技术的安防监控系统（一）工作原理光纤不仅可以用于信号传输，还可以作为安全防范应用中的传感器。当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性...

金属与合金

磁性材料

陶瓷传感器材料

有机传感器材料

半导体传感器材料

光纤传感器材料

传感器基础效应与相应的敏感材料
　
基于光纤传感技术的安防监控系统

基于光纤传感技术的安防监控系统

  （一）工作原理
      光纤不仅可以用于信号传输，还可以作为安全防范应用中的传感器。当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性就会改变，通过配置特殊的感测设备，经过信号采集与分析，就能检测光的特性（即衰减、相位、波、极化、模场分布和传播时间）变化。通过检测光的特性变化，使得许多事件和状态的测量得以监控，些事件包括：张力、位移、损坏、破坏、振动、冲击、声波、温度、负载等。通过报警控制器的特殊算法和分析处理，区分第三方入侵行为与正常干扰，实现报警及定位功能。

  （二）核心技术
      1、移动和震动感应器
      该传感器应用光相移检测器专利技术，可以检测光缆受外界的干扰情况。传感器中的相干激光器向多模光纤发射连续激光波，激光传到光纤的末端后由一个终端单元反射回来；若光纤没有受到外界的扰动，则光检测器将不对反射波产生报警信号；如果光纤受到外界扰动，如：震动和移动等，则光的特性产生变化，变化量则取决于光纤受外界扰动的强度，其振幅和频率同样可以被检测到，借助软件工具就可将这些变化转变成可识别的各种信号，进而触发报警。
  该传感器通常用于区域报警或通道报警类的安全保障系统，适合于分区域和短距离周界报警。

      2、微应变/定位传感器
      微应变传感器基于“干涉检测”原理。为了检测微应变，通常采用两芯单模光纤来实现。这两根光纤组成了“干涉传感器”的一个臂，用相干激光器向其发射一束激光，若光纤没有受到外界的扰动，则光检测器将不对反射波产生报警信号；如果光纤受到外界侵扰，如：运动、声波和触动，则光的波形改变，并产生干涉图像，光检测器可检测到这一波形变化，而且通过软件可以分辩出事件的真实情况。
      相干激光器发射连续波激光束，光纤传感器的频率响应范围从1Hz至1Mz，通常情况下只需1 Hz至100K Hz。这项技术可以用来检测动态应变，而响应时间在毫秒级。
      定位器技术可以与微应变传感器结合。一个典型的系统通常需要三芯光纤，两芯用于微应变传感器，一芯用于定位，从而实现远距离安全保障系统的定位报警功能。定位器技术是FFT公司的一项专有技术，并已获得了际专利。
      激光器向光纤发射激光，激光分别通过“干涉传感器”的一个臂和装有FFT专利技术的终端单元。为了精确定位，需要将光纤的长度信息输入计算机软件中。根据现场情况将光纤长度距离换算为实际距离，该系统根据使用环境的不同，系统的定位精度一般在±100米左右。

  (三)光纤传感监控系统技术指标

  响应时间：  瞬间
  频率响应：  1Hz — 100KHz；
  报警概率：  90%；
  虚警概率：  5%；
  监控距离：  30 — 60KM/套；
  定位精度：  ±100米左右；
  工作状态：  全实时7×24小时监控；
  工作温度：  20℃±5℃（主控机），
      - 30℃ — +60℃（传感器）；
  传感器类型：无源、连续、无辐射、抗干扰；
  滤波器带宽：用户可调；
  检测门限：  用户可调，电平，幅度，频率，持续时间；
  报警门限：  用户可调，幅度，频率，持续时间；
  报警灵敏度：用户可自行设定；
  光纤折断报警；
  预警功能；

  (四)应用领域
      用于保护政府机构、军事基地、发电厂、泵站、大使馆、机场、工厂、仓库、通信设施、港口、国界；石油天然气管线，通信骨干光缆等。