第一篇：光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，為了達到實時控制、精確管理、科學(xué)決策的目的，人們對事物的感知、控制的要求越來越高。在通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生，將成為繼計算機互聯(lián)網(wǎng)與移動通信之后的又一次信息革命。

這個學(xué)期，姜德生教授在學(xué)科導(dǎo)論中，給我們詳細的講解了光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，傳感網(wǎng)的分類，光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)。通過學(xué)科導(dǎo)論的學(xué)習(xí)，以及課后閱讀的關(guān)于光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的知識，我對光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了一個大概的了解，下面我就簡要的談一下我對光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的認識。

我國早在1999年就開始了物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)——傳感網(wǎng)的研究。中科院在該年度將傳感網(wǎng)的研究列入了知識創(chuàng)新工程，啟動了傳感網(wǎng)的研究，只是由于當(dāng)時的條件，該研究僅限于特定用途的軍用傳感網(wǎng)。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的真正興起，是源于溫家寶總理2009年8月在無錫視察中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時，對該中心予以高度關(guān)注，指出：“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要盡早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，“在國家重大專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展，指出要盡快突破核心技術(shù)，把傳感技術(shù)和TD的發(fā)展結(jié)合起來，建設(shè)感知中國中心”。自此，物聯(lián)網(wǎng)在中國社會受到了極大關(guān)注，被列入國家五大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。下面我介紹光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容和應(yīng)用。

1、物聯(lián)網(wǎng)的研究內(nèi)容與難點

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成主要包括四個層次：a、傳感網(wǎng)絡(luò)，它是由眾多傳感器節(jié)點組成的有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點密集部署在所關(guān)注的物或事物的內(nèi)部或周圍，實現(xiàn)對物的連接、感知和監(jiān)控；b、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)或者一些專用的通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)傳感網(wǎng)探測數(shù)據(jù)和控制信息的控制與分發(fā)；c、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，主要涉及數(shù)據(jù)的海量存儲與管理、云計算、數(shù)據(jù)模型表示和智能化處理等；d、用戶與應(yīng)用接口，包括計算機和手機等終端設(shè)備。在這四個層面上，物聯(lián)網(wǎng)的主要研究內(nèi)容是：（1）總體技術(shù)的研究；（2）研究如何建立物聯(lián)網(wǎng)的頂層架構(gòu)；（3）制定相關(guān)的標準體系；（4）引導(dǎo)和規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。

2、光纖傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)中要用到各種各樣的大量的傳感器。傳感器可用于感知各種各樣的環(huán)境參數(shù)，如溫度、重力、光電、聲音、位移、振動等，為物聯(lián)網(wǎng)提供最原始的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過處理后為人們提供服務(wù)。

隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖傳感器迅速崛起，其集成了光纖技術(shù)、激光技術(shù)和光電探測等多領(lǐng)域所取得的巨大成就，以其體積小、重量輕、靈敏度高、抗電磁干擾能力強、數(shù)據(jù)傳輸安全、集傳輸傳感合二為

一、便于構(gòu)成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點，在物聯(lián)網(wǎng)這一新技術(shù)革命的推動下，正在越來越廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，大有取代電子傳感器之勢。

光纖傳感系統(tǒng)主要由光源、傳輸光纖、探測器與信號處理部分等組成。光源發(fā)出的光經(jīng)過光纖傳輸至傳感頭，當(dāng)光通過傳感頭時，根據(jù)光纖傳感器的設(shè)計不同，外部被測物理量對光的相位、強度、波長、偏振態(tài)等一個或多個參數(shù)進行調(diào)制。調(diào)制信號光經(jīng)光纖傳輸至光電探測器后轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過信號處理后還原出被測物理量。

光纖傳感網(wǎng)絡(luò)，就是把光纖傳感器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種重大工程設(shè)施中，通過光纜連接，形成所謂“光纖傳感網(wǎng)絡(luò)”，然后將此“光纖傳感網(wǎng)絡(luò)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，構(gòu)成“光纖物感網(wǎng)”，即“光纖物聯(lián)網(wǎng)”。它與無線物聯(lián)網(wǎng)組合在一起，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在功能強大的中心計算機群，采集和存儲著物理的與虛擬的海量信息，通過分析處理與決策，完成從信息到知識、再到控制指揮的智能演化，進而實現(xiàn)整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施，實施實時的管理和控制。在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，從而提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。在這“智慧地球”的建設(shè)過程中，這種三纖合一的、新的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)將為之作出革命性的貢獻，從而使光纖技術(shù)的發(fā)展再一次邁向新的高峰。

第二篇：光纖傳感(教案)（范文模版）

第一章 光纖傳感器

1.1 概論

1.1.1 光纖傳感器技術(shù)的形成及其特點

（1）來源

上世紀70年代發(fā)展起來的一門嶄新的技術(shù)，是傳感器技術(shù)的新成就。

最早用于光通信技術(shù)中。在實際光通信過程中發(fā)現(xiàn)，光纖受到外界環(huán)境因素的影響，如：壓力、溫度、電場、磁場等環(huán)境條件變化時，將引起光纖傳輸?shù)墓獠?，如光強、相位、頻率、偏振態(tài)等變化。

（2）特點

靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、耗電量少、耐腐蝕、絕緣性好、光路可彎曲，以及便于實現(xiàn)遙測等。

1.1.1 光纖傳感器的組成與分類

（1）組成

光纖、光源、探測器

（2）分類：一般分為兩大類

功能型傳感器：利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成的傳感器。

只能用單模光纖構(gòu)成。

傳光型傳感器：光纖僅僅起傳輸光波的作用，必須在光纖端面或中間加裝其它敏感元件才能構(gòu)成傳感器。主要由多模光纖構(gòu)成。

（a）功能型

（b）傳光型

圖1-1 光纖類型

根據(jù)對光調(diào)制的手段不同，光纖傳感器分為：強度調(diào)制型、相位調(diào)制型、頻率調(diào)制型、偏振調(diào)制型和波長調(diào)制型等。

根據(jù)被測參量的不同，光纖傳感器又可分為位移、壓力、溫度、流量、速度、加速度、振動、應(yīng)變、電壓、電流、磁場、化學(xué)量、生物量等各種光纖傳感器。

舉例：

功能型：測溫等

傳光型：光纖血流計 1.2 光導(dǎo)纖維以及光在其中的傳輸

1.2.1 光導(dǎo)纖維及其傳光原理

(1)芯子：直徑只有幾十個微米；芯子的外面有一圈包層，其外徑約為：100－200?m(2)數(shù)值孔徑：NA?sin?max?n12?n22

(3)光纖（或激光）的模：包括橫模和縱模

激光的橫模：光束在諧振腔的兩個反射鏡之間來回反射將形成各種光程差的光波存在，這些光波的相互干涉可能使振動加強或減弱。但是只有那些加強的光波才有可能產(chǎn)生振蕩。顯而易見，這些光波的位相差??必須是2?的整數(shù)倍，即

???2?N??

—光波在諧振腔中經(jīng)過一個來回時的位相差。同時又知道：

2nL

????

L—諧振腔的長度； n—腔內(nèi)介質(zhì)的折射率；

?—激光波長。

根據(jù)上面兩個式子得出符合諧振條件的光波波長為

?N?

或諧振頻率為

?N?Nc2nL2nLN

激光的縱模：原則上諧振腔內(nèi)可以有無限多個諧振頻率，每一種諧振頻率代表一種振蕩方式，成為一個模式。對軸向穩(wěn)定的光場分布模式通常稱為軸?；蚩v模。

光纖的縱模：沿著芯子傳輸?shù)墓?，可以分解為沿軸向與沿界面?zhèn)鬏數(shù)膬煞N平面波成分。因為沿截面?zhèn)鬏數(shù)钠矫娌ㄊ窃谛咀优c包層的界面處全反射的，所以，每一往復(fù)傳輸?shù)南辔蛔兓??整數(shù)倍時，就可以在界面內(nèi)形成駐波。像這樣的駐波光線組又稱為“?！薄！澳！敝荒茈x散地存在。就是說，光導(dǎo)纖維內(nèi)只能存在特定數(shù)目的“?！眰鬏敼獠?。如果用歸一化頻率?表達這些傳輸模的總數(shù)，其值一般在?22—?24之間。歸一化頻率

??2?aNA?

能夠傳輸較大?值的光纖成為多模光纖；僅能傳輸?小于2.41的光纖稱為單模光纖。二者都稱為普通光纖。?越小，越容易實現(xiàn)單模。1.3 光纖傳感器對光源的要求

1.3.1 對光源的要求

（1）由于光纖傳感器結(jié)構(gòu)有限，要求光源的體積小，便于與光纖耦合；

（2）光源要有足夠的亮度；

（3）光波長適合，以減少傳輸損耗；

（4）光源工作時穩(wěn)定性好、噪聲小，能在室溫下連續(xù)長期工作；

（5）便于維修，使用方便。

1.3.2 光源的種類

光纖傳感器使用的光源分為相干光源和非相干光源兩大類。

常用的相干光源有：半導(dǎo)體激光器、氦氖激光器和固體激光器等。

常用的非相干光源有：白熾光源、發(fā)光二極管。

1.4 光纖傳感器用光探測器

1.4.1 光纖傳感器對光探測器的要求

一般要求如下：

（1）線性好，按比例地將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

（2）靈敏度高，能敏感微小的輸入光信號，并輸出較大的電信號；（3）響應(yīng)頻帶寬、響應(yīng)速度快，動態(tài)特性好；（4）性能穩(wěn)定，噪聲小等。

1.4.2 光纖傳感器常用的光探測器

在光纖傳感器中常用的光探測器大多是光電式傳感器（也稱光電器件）。光電式傳感器所應(yīng)用的效應(yīng)分為內(nèi)光電效應(yīng)與外光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)又分為光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)和光磁電效應(yīng)。

光纖傳感器常用的光探測器有：（1）光敏二極管、光電倍增管。

它們的特點是響應(yīng)速度較快，一般只需要幾個納秒。

一般只適宜于近紅外輻射或可見光范圍內(nèi)使用。（2）光敏電阻

它是利用光電導(dǎo)效應(yīng)：即當(dāng)光照射在某些半導(dǎo)體材料表面上時，透入內(nèi)部的光子能量足夠大，半導(dǎo)體材料中一些電子吸收了光子的能量，從原來束縛狀態(tài)變成為能導(dǎo)電的自由狀態(tài)，這時半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加，也就是電阻值下降。

（3）光電池

利用光生伏特效應(yīng)，直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件，它是一個大面積的pn結(jié)。

1.5 光調(diào)制技術(shù)

光纖傳感器也利用光調(diào)制技術(shù)。按照調(diào)制方式分類，光調(diào)制可以分為強度調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制、頻率調(diào)制和波長調(diào)制等。所有這些調(diào)制過程都可以歸結(jié)為將一個攜帶信息的信號疊加到光在波上。而能完成這一過程的器件稱為調(diào)制器。1.5.1 相位調(diào)制與干涉測量

相位調(diào)制常與干涉測量技術(shù)并用，構(gòu)成相位調(diào)制的干涉型光纖傳感器。

其基本原理是通過被測物理量的作用，使某段單模光纖內(nèi)傳播的光波發(fā)生相位變化。

實現(xiàn)干涉測量的常用干涉儀主要有四種：邁克耳遜干涉儀、馬赫—澤德干涉儀、賽格納克干涉儀和法布里—珀羅干涉儀。

光學(xué)干涉儀的共同特點是它們的相干光在空氣中傳播，由于空氣受環(huán)境溫度變化的影響，引起空氣的折射擾動及聲波干擾。這種影響就會導(dǎo)致空氣光程的變化，從而引起測量工作不穩(wěn)定，以致準確度降低。利用單模光纖作干涉儀的光路，就可以排除上述影響，并可以克服光路加長時對相干長度的嚴格限制，從而可以制造出千米量級光路長度的干涉儀。

圖1-2 3db耦合器

當(dāng)一真空中波長為?0的光入射到長度為L的光纖時，若以其入射端面為基準，則出射光的相位為

??2?L/?0?K0nL

式中，K0為光在真空中的傳播常數(shù)；n為纖芯折射率。

由此可見，纖芯折射率的變化和光纖長度L的變化都會導(dǎo)致光相位的變化，即

???K0(?nL??Ln)

3dB耦合器：

如圖所示，圓圈內(nèi)的兩股光纖是融合到一起的，所以輸入為1，輸出就為0.5，故稱為3dB耦合器。

?10lgP1P0??10lg0.5P0P0?3.01

1.5.2 頻率調(diào)制

光纖傳感中的相位調(diào)制（或強度調(diào)制、偏振調(diào)制）是通過改變光纖本身的內(nèi)部性能來達到調(diào)制的目的，通常稱為內(nèi)調(diào)制。而頻率（或波長調(diào)制），基本上不是以改變光纖的特性來實現(xiàn)調(diào)制。因此，在這種調(diào)制中光纖往往只起著傳輸光信號的作用，而不是作為敏感元件。

一、光學(xué)多普勒頻移原理

（1）相對論多普勒頻移基本公式

光學(xué)中的多普勒現(xiàn)象是指由于觀察者和目標的相對運動，使觀察者接受的光波頻率產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。

f1?f1??v/c??2?12?1??v/c?cos???f?1??v/c?cos??

式中，c為真空中的光速；?為物體至光源方向與物體運動方向的夾角。

上述公式是相對論多普勒頻移的基本公式。但是，一般最關(guān)心的還是物體所散射的光的頻移，而光源與觀察者是相對靜止的。對于這種情況，可以作為雙重多普勒來 考慮。

圖1-3 多普勒頻移

當(dāng)物體相對于光源以速度v運動時，在P點所觀察到的光頻率為上面公式：

f1?f1??v/c??2?12?1??v/c?cos???f?1??v/c?cos?1?

在Q處觀察到的光頻率f2為

f2?f1?1??v/c?由于v＜＜c，所以上式寫成

f2?f2?12?1??v/c?cos???f?1??v/c?cos?2?

?1?(v/c)cos?1?cos?2?

二、光纖多普勒技術(shù)

利用光纖多普勒頻移原理，利用光纖傳光功能組成測量系統(tǒng)，可用于普通光學(xué)多普勒測量裝置不能安裝的一些特殊場合，如密封容器中流速的測量和生物體中液體的測量。

1.6 光纖位移傳感器

一、簡單的光纖開關(guān)、定位裝置

最簡單的位移測量時采用各種光開光裝置進行的，即利用光纖中光強度的跳變來測出各種移動物體的極端位置，如定位、技術(shù)，或者是判斷某種情況。測量精度最低，它只反映極限位置的變化，其輸出是跳變的信號。

圖1-4 簡單的光纖開關(guān)、定位裝置

（a）計數(shù)裝置；（b）編碼器裝置；（3）定位裝置；（4）液位控制裝置

二、移動球鏡光學(xué)開關(guān)傳感器

圖1-5所示為一種移動球鏡位移傳感器原理圖，這是一種高靈敏度面位移檢測裝置。當(dāng)球透鏡在平衡位置時，從兩個接收光纖得到的光強I1和I2是相同的。如果球透鏡在垂直于光路方向上產(chǎn)生微小的位移，兩光強將發(fā)生變化。光強比值I1I2的對比數(shù)值與球透鏡位移量x呈線性關(guān)系，而光強的比值I1I2與初始光強無關(guān)。即：

lgI1I2?kx

圖1-5 移動球鏡位移傳感器原理圖

三、光纖自動測位裝置

圖1-6所示是用光纖傳感器檢測位置偏差的自動測位裝置見圖。被測工件在傳送帶上移動，兩組光纖傳感器的視場分別對準工件的兩個邊緣，測量工件邊緣影響位置的變化。

第三篇：傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用(杭州傳感技術(shù)高峰論壇)（范文）

感知層由傳感器和部分與傳感技術(shù)連成一體的傳感網(wǎng)(無源傳感技術(shù))組成，處于三層架構(gòu)的最底層，這也是物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的聯(lián)接和管理對象。最廣義來說，傳感技術(shù)是把各種非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置，非電量可以是物理量、化學(xué)量、生物量等等。

一說到傳感技術(shù)，可能大家就會往小的方面想，根據(jù)杭州（國際）物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)高峰論壇提供資料，一個泛在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，隨著參照物的不同，傳感技術(shù)可以是一個“大”的“智能物件”，它可以是一個機器人、一臺機床、一列火車，甚至是一個衛(wèi)星或太空探測器。這也是為什么在DCM劃分中用“Device”(設(shè)備或裝置)來描述物聯(lián)網(wǎng)底層的原因，筆者認為，這樣描述更符合物聯(lián)網(wǎng)目前的戰(zhàn)略地位。

傳統(tǒng)的、狹義的傳感技術(shù)種類已有很多，而且有多種分類方法，例如，可分為有源和無源兩大類。有源傳感技術(shù)將非電量轉(zhuǎn)換為電能量，無源程序傳感技術(shù)不起能量轉(zhuǎn)換作用，只是將被測非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量。每一類傳感技術(shù)又可做進一步細分，如圖1所示的生物傳感技術(shù)、納米傳感技術(shù)的細分。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注傳感技術(shù)的實際應(yīng)用，下面是我們按應(yīng)用方式進行的分類。

形形色色的傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù):

對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測，涉及的是生物物質(zhì)，主要用于臨床診斷檢查、治療時實施監(jiān)控、發(fā)酵工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境和機器人等。

汽車傳感技術(shù):

它把汽車運行中各種工況信息，如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動機運轉(zhuǎn)工況等，轉(zhuǎn)化成電信號輸給計算機，測量溫度、壓力、流量、位置、氣體濃度、速度、光亮度、干濕度、距離等。

液位傳感技術(shù):

利用流體靜力學(xué)原理測量液位，是壓力傳感技術(shù)的一項重要應(yīng)用，適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測量。

速度傳感技術(shù):

是一種將非電量(如速度、壓力)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓膫鞲屑夹g(shù)，適應(yīng)于速度監(jiān)測。

加速度傳感技術(shù):

是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備，可應(yīng)用在控制、手柄振動和搖晃、儀器儀表、汽車制動啟動檢測、地震檢測、報警系統(tǒng)、玩具、結(jié)構(gòu)物、環(huán)境監(jiān)視、工程測振、地質(zhì)勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動測試與分析，以及鼠標，高層建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動偵察上。

核輻射傳感技術(shù):

利用放射性同位素來進行測量的傳感技術(shù)，適用于核輻射監(jiān)測。

振動傳感技術(shù):

是一種目前廣泛應(yīng)用的報警檢測傳感技術(shù)，它內(nèi)部用壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)檢測振動信號，用于機動車、保險柜、庫房門窗等場合的防盜裝置中。

濕度傳感技術(shù):

分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件，適用于濕度監(jiān)測。

磁敏傳感技術(shù):

利用磁場作為媒介可以檢測很多物理量的傳感技術(shù)，測量位移、振動、力、轉(zhuǎn)速、加速度、流量、電流、電功率等。

氣敏傳感技術(shù):

是一種檢測特定氣體的傳感技術(shù)，適用于一氧化碳氣體、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂(R11、R12)、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測等。

力敏傳感技術(shù):

是用來檢測氣體、固體、液體等物質(zhì)間相互作用力的傳感技術(shù)，適用于力度監(jiān)測。

位置傳感技術(shù):

用來測量機器人自身位置的傳感技術(shù)，適用于機器人控制系統(tǒng)。

光敏傳感技術(shù):

是利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感技術(shù)，適用于對光的探測;還可以作為探測元件組成其他傳感技術(shù)，對許多非電量進行檢測。

光纖傳感技術(shù):

是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號光，再經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)，適用于對磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流和應(yīng)變等物理量的測量。

納米傳感技術(shù):

運用納米技術(shù)制造的傳感技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域為生物、化學(xué)、機械、航空、軍事等。

壓力傳感技術(shù):

是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。

位移傳感技術(shù):

又稱為線性傳感技術(shù)，它分為電感式位移傳感技術(shù)、電容式位移傳感技術(shù)、光電式位移傳感技術(shù)、超聲波式位移傳感技術(shù)、霍爾式位移傳感技術(shù)，主要應(yīng)用在自動化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智能控制。

激光傳感技術(shù):

利用激光技術(shù)進行測量的傳感技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測量等。

MEMS傳感技術(shù):

包含硅壓阻式壓力傳感技術(shù)和硅電容式壓力傳感技術(shù)，兩者都是在硅片上生成的微機械電子傳感技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測量等。

半導(dǎo)體傳感技術(shù):

利用半導(dǎo)體材料的各種物理、化學(xué)和生物學(xué)特性制成的傳感技術(shù)，適用于工業(yè)自動化、遙測、工業(yè)機器人、家用電器、環(huán)境污染監(jiān)測、醫(yī)療保健、醫(yī)藥工程和生物工程。

氣壓傳感技術(shù):

用于測量氣體的絕對壓強，適用于與氣體壓強相關(guān)的物理實驗，也可以在生物和化學(xué)實驗中測量干燥、無腐蝕性的氣體壓強。

紅外線傳感技術(shù):

利用紅外線的物理性質(zhì)來進行測量的傳感技術(shù)，常用于無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷，應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等。

超聲波傳感技術(shù):

是利用超聲波的特性研制而成的傳感技術(shù)，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等。

遙感傳感技術(shù):

是測量和記錄被探測物體的電磁波特性的工具，用在地表物質(zhì)探測、遙感飛機上或是人造衛(wèi)星上。

高度傳感技術(shù):

其原理是測得滑臂與基準線夾角的大小來換算出相應(yīng)的熨平板高度，用于高度測量。

地磅傳感技術(shù):

是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置，用于稱重。

圖像傳感技術(shù):

是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能，將其感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號“圖像”的一種功能器件，廣泛用于自動控制和自動測量，尤其是適用于圖像識別技術(shù)。

厚度傳感技術(shù):

測量材料及其表面鍍層厚度的傳感技術(shù)，用于厚度測量。

微波傳感技術(shù):

是利用微波特性來檢測一些物理量的器件，廣泛用于工業(yè)，交通及民用裝置中。

視覺傳感技術(shù):

能從一整幅圖像捕獲光線數(shù)以千計的像素，工業(yè)應(yīng)用包括檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測和分撿。

空氣流量傳感技術(shù):

是測定吸入發(fā)動機的空氣流量的傳感技術(shù)，適用于汽車發(fā)動機。

化學(xué)傳感技術(shù):

對各種化學(xué)物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器，適用于礦產(chǎn)資源的探測、氣象觀測和遙測、工業(yè)自動化、醫(yī)學(xué)上遠距離診斷和實時監(jiān)測、農(nóng)業(yè)上生鮮保存和魚群探測、防盜、安全報警和節(jié)能等。

第四篇：2011中國國際物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))博覽會開幕式方案專題

2011中國國際物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）博覽會開幕式方案

一、時間和地點

（一）時間：2011年10月20日上午9:00—9:15。

（二）地點：

二、責(zé)任部門

三、活動安排和責(zé)任劃分

（一）簽到8:10—8:40時。持貴賓請柬的領(lǐng)導(dǎo)在會展中心新館貴賓廳貴賓簽到臺簽到（貴賓車請從東4門進入）；其他領(lǐng)導(dǎo)和代表在1號館正門前嘉賓簽到臺簽到。工作人員8:00時前就位。貴賓簽到責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員： 嘉賓簽到責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（二）巡館9:00―10:00時。國家有關(guān)部委及省市領(lǐng)導(dǎo)巡館，線路安排為： 責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（三）開幕式10:00-10:15時。持貴賓請柬的領(lǐng)導(dǎo)到主席臺出席開幕式，其他領(lǐng)導(dǎo)及嘉賓到廣場出席開幕式。責(zé)任部門：主席臺責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

四、開幕式主持人

（一）主持人：

（二）司儀人員：建議由無錫電視臺或者江蘇電視臺節(jié)目主持人擔(dān)任。

五、開幕式議程（進行同步英語翻譯）

（一）樂隊奏樂。

（二）司儀人員介紹2011中國國際物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）博覽會概況。

（三）司儀人員宣布開幕式開始，介紹到會領(lǐng)導(dǎo)及嘉賓。

（四）司儀人員請主持人主持開幕式，介紹到會主要領(lǐng)導(dǎo)及嘉賓。

（五）主持人請市某領(lǐng)導(dǎo)致歡迎辭。

（六）省政府領(lǐng)導(dǎo)致開幕辭。

（七）國部委領(lǐng)導(dǎo)致辭。

（八）市委某領(lǐng)導(dǎo)宣布2011中國國際物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）博覽會開幕。

（九）鳴電子禮炮，軍樂隊奏樂。

（十）司儀人員宣布開幕式結(jié)束。

（十一）開幕式結(jié)束后進行現(xiàn)場文藝演出。

注：對于網(wǎng)站上“大會主要活動”上面提到在開幕式上加“組委會將邀請五位重量級嘉賓從制度、技術(shù)、標準、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈培育等多個角度全方位解讀物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及其商業(yè)化的前景”一項議程?？紤]到開幕式只有15分鐘的關(guān)系，建議加長開幕式的時間或者將這里的五位代表的人數(shù)改為一人。環(huán)節(jié)就放在第七項國部委領(lǐng)導(dǎo)致辭后面，當(dāng)然這些都只是我的建議！

六、出席開幕式人員安排

（一）在主席臺出席開幕式的領(lǐng)導(dǎo)。1.國家有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)。2.省級領(lǐng)導(dǎo)。

3.江蘇省有關(guān)廳局領(lǐng)導(dǎo)。

4.各國領(lǐng)事館領(lǐng)事來賓、國際友人。5.臺灣地區(qū)貴賓。6.省外代表團領(lǐng)導(dǎo)。7.市級領(lǐng)導(dǎo)。

8.各省、州（市）領(lǐng)導(dǎo)。9.高等院校、科研院所領(lǐng)導(dǎo)。10.企業(yè)代表。11.其他代表。

（二）出席開幕式的嘉賓。

1.無錫市各縣（市）區(qū)黨政主要領(lǐng)導(dǎo)、分管領(lǐng)導(dǎo)。2.臺灣地區(qū)參展參會代表。3.各參展企業(yè)代表。

4.各省、州（市）、縣（市）區(qū)參會代表。5.參展企業(yè)代表。

6.組委會成員單位工作人員和相關(guān)單位組織參觀人員。7.新聞媒體單位代表和記者。8.其他參會代表。9.參觀群眾。

七、準備工作及責(zé)任劃分

（一）迎接、引導(dǎo)、陪同國家有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)和省市領(lǐng)導(dǎo)進場、進入貴賓廳、巡館、出席開幕式，安排領(lǐng)導(dǎo)站位等。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（二）布置主席臺，安排禮儀、音響、話筒、演奏、鳴放禮炮等。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（三）布置現(xiàn)場環(huán)境，布置空飄、布標、橫幅、廣告等。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（四）邀請領(lǐng)導(dǎo)，準備出席人員名單，簽到。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（五）準備貴賓休息廳、茶點。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（六）禮品準備及發(fā)放。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（七）召集和組織現(xiàn)場參會嘉賓。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（八）安排現(xiàn)場文藝演出和聯(lián)絡(luò)司儀人員。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（九）現(xiàn)場英語翻譯。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（十）安全保衛(wèi)工作。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（十一）開幕式主持詞、歡迎詞、開幕詞、介紹詞等文書起草。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

（十二）工作牌、證及門票管理發(fā)放。責(zé)任部門： 責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)： 責(zé)任人員：

八、現(xiàn)場指揮工作 開幕式總指揮:一名 開幕式副總指揮:若干

特色安排：

為了突出本次博覽會“應(yīng)用，讓物聯(lián)網(wǎng)從概念走向現(xiàn)實”的主題，設(shè)計將物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用結(jié)合到開幕式中。

一、主席臺嘉賓智能定位 考慮到以往電視臺在做大會現(xiàn)場直播或者視頻采集時，由于來訪嘉賓涉及的面較廣，出席的時間又較集中。攝影師往往不能夠準確的定位到主持所介紹的在主席臺上貴賓和領(lǐng)導(dǎo)，往往出現(xiàn)張冠李戴的插曲。

建議對出席主席臺上嘉賓做智能人員定位系統(tǒng)，用相對精準的wlan定位技術(shù)進行準確定位。首先給貴賓所發(fā)的貴賓卡中增加一張RFID射頻識別卡。并寫入該貴賓簡單信息，確保一卡對應(yīng)一人。將主席臺劃分為多個小的虛擬區(qū)域，每域大小0.7×0.5平米（一個身位）。將貴賓按照身份做好位置安排，每個區(qū)域固定到每個人。在主席臺正面加一對大英寸電視機，一個面向主席臺一個面向觀眾。在領(lǐng)導(dǎo)在領(lǐng)導(dǎo)走上主席臺時（攜邀請函）面向主席臺的電視會以點狀圖的形式顯示領(lǐng)導(dǎo)的位置和移動情況。當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)、貴賓的站位出現(xiàn)與事先劃分的虛擬區(qū)域不對應(yīng)的話將以紅色點狀顯示，對則以綠色。最好能夠做到系統(tǒng)與攝像師的相機聯(lián)動，將主持人讀到的貴賓位置傳給攝像師，攝像師準確抓拍鏡頭。

二、智能展廳展示

做一套智能展廳系統(tǒng)，在展區(qū)內(nèi)外部署包括溫度感應(yīng)系統(tǒng)，聲控系統(tǒng)，二氧化碳感應(yīng)系統(tǒng)等智能感知終端實時采集展廳內(nèi)外環(huán)境情況，并加入溫馨提示提示我們適宜穿什么樣的衣物等信息。信息是用在主席臺和各處放置的LED顯示屏顯示。同時滾動顯示展區(qū)內(nèi)實時人數(shù)。在主席臺前面布一個大型展示塔，展示展廳各處高清攝像頭的工作情況。

三、輔助方案

在市領(lǐng)導(dǎo)宣布此次覽會開幕之后，可以添加一個啟動展會開幕球（門）的環(huán)節(jié)，往常這環(huán)節(jié)大都有一個或一群領(lǐng)導(dǎo)開啟。但我覺得物聯(lián)網(wǎng)是個朝陽的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該以一種嶄新的創(chuàng)新的形象面向世人。建議這個環(huán)節(jié)用一個兒童去做，同時配以個擁有人工智能的機器人完成。

1、機器人事先做好兒童的聲音的錄音于甄別。錄音內(nèi)容“物聯(lián)網(wǎng)快來吧?。勺儯?/p>

2、主持人走到機器人面前去試圖啟動機器人(各種花樣)，機器人不予理睬。

3、上來一個天使般可愛的孩子，他走到機器人面前朝著機器人笑了笑然后大聲喊出：“物聯(lián)網(wǎng)，快來吧！”

4、機器人突然啟動，孩子拉著他一起走上前啟動開幕式球（門）。（鳴禮炮、撒彩帶、響煙花）

【完】

設(shè)計者：王迪

QQ :2474380678 郵箱：2474380678@qq.com

第五篇：光纖傳感實驗報告

光纖傳感實驗報告

１、基礎(chǔ)理論 1 1、1 1 光纖光柵溫度傳感器原理

1、１、1 光纖光柵溫度傳感原理 光纖光柵得反射或者透射峰得波長與光柵得折射率調(diào)制周期以及纖芯折射率有關(guān),而外界溫度得變化會影響光纖光柵得折射率調(diào)制周期與纖芯折射率，從而引起光纖光柵得反射或透射峰波長得變化,這就是光纖光柵溫度傳感器得基本工作原理.光纖 Bragg 光柵傳感就是通過對在光纖內(nèi)部寫入得光柵反射或透射 Brａｇg 波長光譜得檢測，實現(xiàn)被測結(jié)構(gòu)得應(yīng)變與溫度得絕對測量。由耦合模理論可知，光纖光柵得 Bragｇ中心波長為

式中 Λ為光柵得周期;nｅff 為纖芯得有效折射率。外界溫度對 Bｒａgg 波長得影響就是由熱膨脹效應(yīng)與熱光效應(yīng)引起得。由公式(1）可知,Bｒagg 波長就是隨與而改變得。當(dāng)光柵所處得外界環(huán)境發(fā)生變化時,可能導(dǎo)致光纖光柵本身得溫度發(fā)生變化。由于光纖材料得熱光效應(yīng)，光柵得折射率會發(fā)生變化;由于熱脹冷縮效應(yīng)，光柵得周期也會發(fā)生變化，從而引起與得變化，最終導(dǎo)致 Brａｇg 光柵波長得漂移。

只考慮溫度對 Bragｇ波長得影響，在忽略波導(dǎo)效應(yīng)得條件下,光纖光柵得溫度靈敏度為

式中Ｆ為折射率溫度系數(shù);α 為光纖得線性熱膨脹系數(shù)；p１1 與 p12 為光彈常數(shù)。

由式（2)可知光纖光柵受到應(yīng)變作用或當(dāng)周圍溫度改變時，會使 n eｆf 與發(fā)生變化,從而引起Ｂｒａgg 波長得移動。通過測量Ｂrａｇg 波長得移動量,即可實現(xiàn)對外部溫度或應(yīng)變量得測量。

1、1、2 光纖光柵溫度傳感器得封裝 為滿足實際應(yīng)用得要求,在設(shè)計光纖光柵溫度傳感器得封裝方法時，要考慮以下因素:(1)封裝后得傳感器要具備良好得重復(fù)性與線性度;(2）必須給光纖光柵提供足夠得保護,確保封裝結(jié)構(gòu)要有足夠得強度;(3）封裝結(jié)構(gòu)必須具備良好得穩(wěn)定性,以滿足長期使用得要求。為了能夠有效起到增敏作用一般采用合金、鋼、銅、鋁等熱膨脹系數(shù)大得材料對光纖光柵進行封裝。

１、１、2、1 蝶形片封裝

1、1 蝶形片封裝 光纖預(yù)拉后兩頭用環(huán)氧樹脂固定在蝶形片上，中間光柵工作區(qū)懸在槽內(nèi),測量時將蝶形片固定在待測物體上。

1、1、2、2 套管封裝 套管分裝一類就是在套管內(nèi)填充環(huán)氧樹脂進行溫度補償式分裝,另一類就是套管封裝。

1、２鋼管內(nèi)腔充滿環(huán)氧樹脂封裝

1、3 管式封裝 1、1、2、３其她封裝方式 考慮到待測物及增敏敏效果等其她因素，還有其她一些特殊封裝方式。

2、光纖光柵溫度傳感器得具體實驗 2 2、1 1 實驗?zāi)康?/p>

(1)掌握光纖光柵溫度傳感器得基礎(chǔ)理論知識（２)驗證光纖光柵溫度傳感器相關(guān)理論（３)對比光纖光柵溫度傳感器在不同封裝情況下傳感效果（4)學(xué)會各類儀器得造作與使用（5)學(xué)會相關(guān)數(shù)據(jù)處理方法 2 2、2 2 實驗器材

溫控箱、波長解調(diào)儀、兩只支光纖光柵傳感器(一支經(jīng)過增敏鍍膜處理)、相關(guān)軟件 2 2、2 2 實驗過程

2、1 實驗系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖(1）將各類器件按結(jié)構(gòu)圖連接好，將 Bｒaｇg 光柵溫度傳感器放入溫控箱內(nèi),檢查溫控箱氣密性。

(2)打開數(shù)據(jù)采集軟件、解調(diào)儀,檢查傳感器聯(lián)通情況。

(３)打開溫控箱電源進行升溫實驗,溫度從 30°到 80°每次１0°遞增。

（4）溫控箱溫度恒定時記錄數(shù)據(jù)采集軟件相關(guān)數(shù)據(jù)。(記錄時間間隔 1－1000ms)（5)達到８0 攝氏度后，進行降溫實驗,溫度從 80°到 3０°每次 1０°遞減．(6)溫控箱溫度恒定時記錄數(shù)據(jù)采集軟件相關(guān)數(shù)據(jù)。

(7）數(shù)據(jù)處理與分析 ２、３采集數(shù)據(jù)

（一)升溫

℃

4０ ℃

℃

℃

７0 ℃

℃

溫度:℃

波長:nm

１ 1３19、7852 1３19、８801 1319、９75 132０、0745 １32０、19 13２0、３４11 1 0 0、0949 0、1898 0、2８93 0、４０48 0、５５59 ２ １３2０、5314 1３20、６３９８ 1320、７45 13２０、8５7 1３20、975 １３21、１0１9 2 0 0、1084 0、21３６ 0、325６ 0、4436 ０、57０５（二）降溫

８0 ℃

℃

6０ ℃

５0 ℃

℃

3０ ℃1３20、3411 1３20、１9 1320、074５ １３1９、９７5 13１9、880１ １３19、７８52 1 0、5559 0、4048 0、2893 ０、１89８ 0、０９49 ０ 2 1321、１019 １320、９7５ 132０、85７ 1320、74５ 13２0、63９８ 13２０、531４ 2 0、570５ 0、4436 0、325６ 0、2１36 ０、1084 0 溫度:℃

波長:nm 2 2、2 兩種封裝光纖光柵升溫波長輸出對比

?２、4 4 實驗數(shù)據(jù) 分析

傳感器得靜態(tài)特性就是表示傳感器在被測輸入量得各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時得輸入一輸出關(guān)系.衡量傳感器靜態(tài)特性得主要技術(shù)指標就是:線性度、靈敏度、遲滯與重復(fù)性。

2、4、１線性度 線性度又稱非線性,就是表征傳感器輸出一輸入校準曲線與所選定得擬合直線之間吻合程度得指標。通常用相對誤差來表示線性度,即

式中,△ｍａx 為輸出平均值與擬合直線間得最大偏差;為理論滿量程輸出.本次實驗采用最小二乘法直線法。2、４

正常封裝傳感器升溫波長2、4 正常封裝傳感器升溫波長增量圖

從圖中可以瞧出,正常封裝傳感器得靈敏度就是 S=0、０1０89，線性度=99、748%。2、5 5 增敏封裝傳感器升溫波長變化量圖

從圖中可以瞧出，增敏封裝傳感器得靈敏度就是 S＝0、０1１26，線性度=９9、693%。2、6 正常封裝傳感器降溫波長變化量圖

從圖中可以瞧出,增敏封裝傳感器得靈敏度就是 S＝0、01０66,線性度=９８、９０6％。

２、7 增敏封裝傳感器降溫波長變化量圖

從圖中可以瞧出,增敏封裝傳感器得靈敏度就是 S=０、01134,線性度=99、85２% 測量數(shù)據(jù)處理匯總表

升溫普通 升溫增敏 靈敏度提高 降溫普通 降溫增敏 靈敏度提高 靈敏度 ０、０10８９ 0、01126 3、398％ 0、01066 0、０1１34 6、379% 線性度 ９9、7５% 99、69%

98、9１% 9９、８5%

從表中可以可以瞧出增敏后傳感器靈敏度有明顯提高。

3、實驗結(jié)論 1、光纖光柵溫度傳感器有較好得溫度靈敏度;2、升溫時與降溫時靈敏度數(shù)據(jù)有差別； 3、通過實驗發(fā)現(xiàn)不同封裝與加工工藝對光纖光柵溫度傳感器對溫度得靈敏度有很大影響，增敏封裝后得光纖傳感器靈敏度提高比較明顯。2、3 兩種封裝光纖光柵降溫波長輸出對比