光纖測(cè)振動(dòng)工作原理

光纖除了主要應(yīng)用于通訊信號(hào)傳輸外，還用于各種物理特性的傳感檢測(cè)，包括：加速度，壓力，溫度等。由于光纖本身不需要供電，且不受電磁干擾的影響，在大型周界應(yīng)用中，振動(dòng)光纖獲得越來越廣泛的應(yīng)用，單套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)幾十米到幾十公里的探測(cè)，相對(duì)于傳統(tǒng)的帶電探測(cè)系統(tǒng)（振動(dòng)電纜，泄露電纜等），具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

光纖測(cè)振動(dòng)工作原理是通過外界應(yīng)變（振動(dòng)或者擠壓）而產(chǎn)生光的干涉，并對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的檢測(cè)。而光干涉的獲得方式主要有兩類：利用兩條獨(dú)立光纖傳輸同源單色光，并最終耦合實(shí)現(xiàn)光的干涉，常見的有馬赫-澤德干涉等；另一種是多模光纖內(nèi)的模間干涉。

光纖振動(dòng)傳感器因其具有不受電磁干擾、現(xiàn)場(chǎng)無需供電、長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性好，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在高陡邊坡的防護(hù)及預(yù)警中得到了普遍的應(yīng)用。危巖落石報(bào)警監(jiān)測(cè)屬于高陡邊坡防護(hù)監(jiān)測(cè)的一個(gè)分支，如果能預(yù)先監(jiān)測(cè)到危巖落石，將極大程度上減輕危巖落石對(duì)鐵路、公路等造成的經(jīng)濟(jì)損失。光纖振動(dòng)傳感技術(shù)是一種當(dāng)光纖傳感器受到外界干擾影響時(shí)，光纖中傳輸光的部分特性會(huì)改變，通過特殊的感測(cè)設(shè)備，將信號(hào)采集并分析，就能夠檢測(cè)光的特性變化，從而檢測(cè)物體的振動(dòng)情況。

光纖振動(dòng)傳感器的特點(diǎn)

光纖傳感器的特點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，不受電磁環(huán)境干擾，已被廣泛應(yīng)用，其調(diào)制形式主要有強(qiáng)度調(diào)制型、光纖光柵型和干涉型，目前在光纖振動(dòng)傳感器方面已有較多專利技術(shù)，這些光纖傳感器各有其優(yōu)點(diǎn)，有的靈敏度很高，有的頻率響應(yīng)很好，有的技術(shù)含量很高，能很好適應(yīng)常見振動(dòng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換，隨著傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于傳感器的技術(shù)需求也在日益提高。已經(jīng)越來越需要滿足靈敏度高、成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好條件的光纖振動(dòng)傳感器。在傳感檢測(cè)過程中，靈敏度和穩(wěn)定性是其主要的技術(shù)影響因素，而制備工藝和成本則是工業(yè)化生產(chǎn)過程中重要影響因素。同時(shí)兼具這些優(yōu)點(diǎn)的振動(dòng)傳感器正在得到越來越多關(guān)注和青睞。

振動(dòng)光纖傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、輸出幅度大、抗干擾強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、低頻響應(yīng)好，下限頻率低、振膜動(dòng)態(tài)范圍大、阻尼效果好，能夠很好適應(yīng)某些特殊場(chǎng)合如高空煙囪搖晃、橋梁低頻振動(dòng)、山體滑坡前兆監(jiān)測(cè)、地震前兆次聲波等復(fù)雜環(huán)境條件下的長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)壽命的低頻振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)。

光纖振動(dòng)傳感器探測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1. 環(huán)境惡劣不受到影響

長(zhǎng)期安裝在惡劣的戶外環(huán)境，且無人值守，傳感器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，疲勞壽命高 ；

2.抗干擾能力強(qiáng)

振動(dòng)信號(hào)除落石引起的信號(hào)外，還有大量復(fù)雜的干擾信號(hào)，辨識(shí)度強(qiáng) ；

3. 光纖傳感器響應(yīng)速度快

鐵路沿線監(jiān)測(cè)范圍廣，為節(jié)約成本，增加傳感器的監(jiān)測(cè)范圍，需傳感器靈敏度高。

4. 不受其他振動(dòng)影響

較高靈敏度的同時(shí)，有足夠的強(qiáng)度抵抗火車引起的大振動(dòng)的破壞。