هل تعرف مبدأ كابل الاستشعار ؟

　　تعتمد كابلات الاستشعار ، وخاصة كابلات استشعار الألياف البصرية ، بشكل أساسي على خصائص نقل وتعديل الضوء. فيما يلي شرح مفصل لمبدأ كابلات الاستشعار:

　　أولا ، المبدأ الأساسي

　　تستخدم كابلات الاستشعار مبدأ الانعكاس الكلي للضوء لنقل الإشارات داخل الألياف الضوئية. الألياف الضوئية عبارة عن مواد زجاجية أو بلاستيكية رقيقة جدًا ذات معامل انكسار عالٍ. عندما يتم تمرير إشارة ضوئية من الألياف الضوئية في أحد طرفيها ، نظرًا لأن معامل الانكسار للألياف الضوئية أكبر من الوسط المحيط (عادةً الهواء أو تكسية الألياف الضوئية) ، ستنعكس الإشارة الضوئية تمامًا داخل الألياف الضوئية وتنتقل على طول الألياف الضوئية إلى الطرف الآخر. بهذه الطريقة ، يمكن إرسال الإشارة الضوئية عبر مسافات طويلة وبسرعة عالية في الكبل البصري.

　　آلية الاستشعار

　　تعتمد آلية الاستشعار لكابل استشعار الألياف الضوئية بشكل أساسي على حساسية الألياف الضوئية للبيئة الخارجية. عندما تتأثر الألياف الضوئية بالعوامل البيئية الخارجية مثل الإجهاد ، ودرجة الحرارة ، والمجال الكهربائي ، والمجال المغناطيسي ، وما إلى ذلك ، فإن موجة الضوء المرسلة في الألياف الضوئية يتم تعديلها بسهولة بواسطة هذه الحقول أو الكميات الخارجية ، والمعلمات المميزة للموجة الضوئية مثل الشدة والمرحلة والتردد وحالة الاستقطاب سوف تتغير وفقا لذلك. من خلال الكشف عن التغييرات في هذه المعلمات ، يمكن الحصول على معلومات المعلمات الخارجية المقاسة ، ويمكن تحقيق وظيفة الاستشعار للمعلمات الخارجية المقاسة.

　　III. تكوين النظام

　　يشتمل نظام استشعار الألياف الضوئية بشكل أساسي على المكونات التالية:

　　مصدر الضوء: إشارة حاملة تستخدم لتوليد الضوء. تشمل مصادر الضوء شائعة الاستخدام أشعة الليزر الليفية وأشباه الموصلات.

　　ألياف الإرسال: كوسيلة نقل لنقل الإشارات ، يمكن أن تكون ألياف أحادية الوضع أو ألياف متعددة الأوضاع.

　　عنصر الاستشعار: جهاز يستشعر المعلومات الخارجية ، أي ما يعادل المغير. يمكن أن يكون عنصر الاستشعار هو الألياف نفسها (مستشعر الألياف البصرية الوظيفي) ، أو يمكن أن يكون أنواعًا أخرى من المكونات الحساسة (مستشعر الألياف البصرية غير الوظيفي أو الذي ينقل الضوء).

　　Photodetector: يحول إشارة ضوء الكشف المرسلة إلى الطرف المستقبل إلى إشارة كهربائية ، ثم يعالجها للحصول على معلومات الاستشعار.

　　وحدة معالجة الإشارة: تستخدم لاستعادة المعلومات الخارجية ، وجنبا إلى جنب مع الضوئي لتشكيل مزيل التشكيل.

　　رابعا - خصائص التطبيق

　　تداخل Anti-electromagnetic: تتميز مستشعرات الألياف الضوئية بخصائص التداخل anti-electromagnetic ، والحماية من الصواعق ، وما إلى ذلك ، ويمكن أن تعمل بثبات في بيئات التداخل الكهرومغناطيسي القوية.

　　مقاومة للماء والرطوبة ودرجات الحرارة العالية والمقاومة للتآكل: يمكن استخدام مستشعرات الألياف البصرية في البيئات القاسية ، مثل درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة والتآكل.

　　الاستشعار عن بعد والمراقبة عن بعد: إن عرض نطاق تردد التشغيل للألياف الضوئية وفقدان الإرسال لموجات الضوء في الألياف الضوئية صغير ، مما يجعله مناسبًا للاستشعار عن بعد والمراقبة عن بعد.

　　الاستشعار متعدد المعلمات: يمكن لأجهزة استشعار الألياف الضوئية استشعار مجموعة متنوعة من المعلمات ، مثل درجة الحرارة والإجهاد والاهتزاز والإشارات الصوتية.

　　خامسا - مجال التطبيق

　　تستخدم كابلات استشعار الألياف الضوئية على نطاق واسع في مختلف المجالات ، مثل تصنيع الآلات والأتمتة الصناعية والطاقة والاتصالات ، إلخ. في مجال تصنيع الآلات والأتمتة الصناعية ، تعد كابلات المستشعر جسرًا مهمًا لتوصيل أجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم ؛ في مجال الطاقة ، يتم استخدام كابلات المستشعر لمراقبة حالة تشغيل معدات الطاقة المختلفة والتحكم فيها ؛ في مجال الاتصالات ، يتم استخدام كابلات المستشعر لنقل إشارات الاتصال المختلفة لضمان استقرار وموثوقية أنظمة الاتصالات.

　　باختصار ، يعتمد مبدأ كابل الاستشعار بشكل أساسي على خصائص الإرسال والتعديل للضوء ، ويتم تحقيق وظيفة الاستشعار للمعلمة المقاسة للعالم الخارجي من خلال الكشف عن تغيير معلمة موجة الضوء في الألياف الضوئية. يستخدم على نطاق واسع وله العديد من المزايا ، وهو جزء مهم من تكنولوجيا الاستشعار الحديثة.