傳感器

傳感器大家比較熟悉，可以解釋為能夠將某一被測物理量（如速度、溫度、聲、光等）變換成便于傳送和處理的另一物理量（通常為電量）的器件或裝置（常常被稱探頭或探測器）。

很容易理解，光纖傳感器是將光源入射的光束經由光纖使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化，經解調后獲得被測參數。本期介紹的內容光纖液位傳感器就是通過探測光纖出射的光強，得出液位信息。

光纖液位傳感器

通過圖1可以看到光纖液位傳感器的原理： ?

圖1 光纖液位傳感器的工作原理

圖1中，光纖激光器輸出強度調制的光耦合進入光纖，在沒有液體的情況下，在尾部通過全反射輸出到光電接收器，然后到示波器。當液體接觸到光纖時，全反射條件不滿足，主要的光折射進入到液體中，沒有光輸出進入到光電探測器，因此示波器上沒有信號。

光纖液位傳感器的制造難點在于兩根光纖尾部要去掉包層后粘接到一起，還要磨出45°圓錐，工藝難度很大。

光纖液位傳感器的優點是：

1、能用于易燃、易爆的設施環境中；

2、探頭尺寸小，可用于檢測微量液體；

3、從檢測到液體到檢測信號輸出響應時間短；

4、探頭材料是光纖玻璃，抗化學腐蝕性好；

5、稍加改造，可以檢測兩種（油、水等）液體界面；

6、安裝容易，而且價格相對低廉。

油罐傳統的測量方法如圖2所示：

圖2 油罐的液位測量

其工作原理是在力平衡機構的作用下，浮球把感測到的液位的變化量，通過鋼絲繩傳遞給測量裝置內的磁偶合器，實現液位的檢測，精度比較低。而使用圖1的光纖液位傳感器，非常方便并且可以實現高精度測量。

光纖傳感器是近些年出現的應用新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里，在強電磁干擾和高電壓的環境里，光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前市場上商業化的光纖傳感器就有70多種供使用。

審核編輯：劉清