松下光纖傳感器的測量原理主要分為兩種類型:物性型光纖傳感器和結構型光纖傳感器。這兩種類型在測量原理和應用上有所區別。
1. 物性型光纖傳感器
物性型光纖傳感器,也被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器,主要利用光纖對環境變化的敏感性進行工作。其工作原理基于光纖的光調制效應,即當光纖在外界環境因素(如溫度、壓力、電場、磁場等)改變時,其傳光特性(如相位、光強等)會發生變化。通過測量這些光學特性的變化,可以推斷出被測物理量的變化。
具體來說,激光器的點光源光束被擴散為平行波后,經分光器分為兩路,一路作為基準光路,另一路作為測量光路。外界參數(如溫度、壓力等)的變化會引起光纖長度的變化或光相位的變化,從而產生不同數量的干涉條紋。通過對這些干涉條紋的模向移動進行計數,就可以測量出相應的物理量。
2. 結構型光纖傳感器
結構型光纖傳感器則是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統。在這種類型的傳感器中,光纖主要起傳輸光的作用,即作為光的傳播媒質。光纖端面或中間會加裝其他敏感元件來感受被測量的變化,并將這些變化轉換為光信號進行傳輸和處理。
結構型光纖傳感器通過測量光在光纖中傳輸時的特性變化(如光的強度、相位、頻率或偏振態等)來推斷被測物理量的變化。由于光纖具有抗電磁和原子輻射干擾、徑細、質軟、重量輕、絕緣、無感應、耐水、耐高溫、耐腐蝕等優異性能,結構型光纖傳感器能夠在惡劣環境中安全有效地使用,解決了許多行業多年來一直存在的技術難題。