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光纤传感器在物联网关键技术中的应用

发布时间:2020-07-21 18:46:05 阅读: 来源:电动泵厂家

摘要:随着近年来光纤传感技术的发展,光纤传感器越来越多的应用于物联网中原始数据的采集。为了可以将光纤传感器更好的应用于物联网技术,文中在描述了物联网技术和光纤传感技术基本概念和理论的基础上,阐述了光纤传感器在石油工业、电力工业、建筑工程、军事安防和医疗领域的实际应用情况,最后提出了光纤传感器在物联网技术中的应用还需要解决造价高、产品集成化和实用化困难的问题。关键词:光纤传感器;物联网;传感网络;技术 随着现代科学技术的发展,光纤传感器技术迅速崛起,并越来越多的应用于日常生活的方方面面,大有取代电子传感器的趋势。在新兴的物联网技术推动下,如何将光纤传感器与物联网技术完美融合无疑将成为当今科学技术研究的热点问题。1 物联网1.1 物联网的概念笼统来说,物联网就是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。具体来说,物联网就是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把物品与互联网连接起来进行信息交换和通讯,从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。1.2 物联网的发展进程物联网本身并不是一个崭新的概念,已经拥有了十多年的历史。1995年比尔·盖茨在未来之路》一书中提出了物联网的理念。1999年,麻省理工学院的自动识别技术中心(Auto-ID Center)的Ashton教授最先提出了“物联网”概念。2005年11月,国际电信联盟(ITU)发布了《TTU互联网报告2005:物联网》,使用了“物联网”的概念。2009年1月,在奥巴马总统与美国工商界领袖的圆桌会议上,IBM首席执行官彭明盛(Samuel Palmisano)提出了“智慧地球”(Smarter Planet)的概念。此时,物联网作为一种较为成熟的概念被提出。2010年3月5日,温家宝总理在政府工作报告>中也提出:“加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。”目前,物联网技术已被列为国家五大新兴战略产业之一。1.3 物联网的关键技术从物联网的概念可以看到,物联网技术涉及了现代电子技术、通信技术以及网络技术等诸多新技术,但其中的关键技术主要有:射频识别技术,它是一项利用射频信号实现无接触信息传递从而达到识别目的的技术;传感器技术,作为获取信息的关键器件,传感器是现代信息系统常用的信息采集工具;网络通信技术,物联网终究是一个网络,最基础的物物之间的感知和通信仍然是不可替代的关键技术。2 光纤传感器2.1 光纤传感器的结构光纤传感器主要由光源、光纤、敏感元件、光电探测器和信号处理系统等部分组成,由光源发出的光通过传输光纤到达敏感元件(传感头),光的某一性质在此受被测量调制,已调制的光信号经光电探测器转变为电信号,最后经信号处理系统得到被测量,如图1所示。

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2.2 光纤传感器的分类根据光纤在传感器中的作用,可分为功能型、非功能型和拾光型光纤传感器3大类。 功能型光纤传感器中光纤既是导光介质也是敏感元件,光在光纤内受被测量调制而发生变化。这类传感器的优点是结构紧凑、灵敏度高,但是需要特殊光纤和先进的检测技术,因此成本较高。 非功能型光纤传感器中光纤仅仅起导光作用,光要照在非光纤型敏感元件上才会受被测量调制。这类光纤传感器无需特殊光纤及其他特殊技术,因此比较容易实现且成本较低,但灵敏度也比较低,适用于对灵敏度要求不高的场合。目前,已实用化或尚在研制的光纤传感器大都是非功能型的。 拾光型光纤传感器用光纤作为探头,接收由被测对象辐射的光或被其反射、散射的光。 在物联网技术中,目前应用较多的是非功能型光纤传感器。物联网相关文章:物联网是什么

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