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光纖光柵傳感原理及應用
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《光纖光柵傳感原理及應用》是2011年3月1日國防工業出版社出版的圖書，作者是吳朝霞、吳飛。
書 名
光纖光柵傳感原理及應用
作 者
吳朝霞、吳飛
出版社
國防工業出版社
出版時間
2011年3月1日
開 本
32 開
ISBN
目錄
1
內容簡介
2
目錄
光纖光柵傳感原理及應用內容簡介
編輯
語音
《光纖光柵傳感原理及應用》從光纖光柵制作工藝及其傳感特性出發，全面系統地介紹了測量各種物理量的光纖光柵傳感器及其網絡化技術，重點論述了光纖光柵橫向受力特性及其扭轉特性、光纖光柵傳感網絡復用與解調技術、光纖光柵的譜型優化技術。系統詳細地介紹了光纖光柵傳感器在航空航天、石油工業、橋梁及大壩等重大工程安全健康監測中的應用狀況。全書共分7章，主要包括：光纖光柵的寫入技術及封裝工藝；基于模耦合理論的光纖光柵特性分析及實驗研究；新型光纖光柵傳感器結構設計；光纖光柵傳感網絡復用技術；光纖光柵傳感器網絡解調技術；多種優化算法在光纖光柵譜型分析中的應用；光纖光柵傳感網絡工程實例及典型應用。《光纖光柵傳感原理及應用》全面系統闡述了光纖光柵的傳感機理、結構設計、譜型分析、網絡化技術及工程應用，主要作為從事光纖傳感及光電檢測技術方面研究人員的參考書，也可作為測控技術、光學、光電工程等學科研究生的專業課教材或教學參考書。
[1]
光纖光柵傳感原理及應用目錄
編輯
語音
第1 章 緒論……………… 11.1 引言……………… 11.2 光纖光柵的發展與分類………… 21.2.1 光纖光柵傳感技術的發展……… 21.2.2 光纖光柵的分類………… 41.3 光纖光柵在傳感領域中的應用……… 71.4 光纖光柵制作技術………… 81.4.1 干涉寫入法………… 81.4.2 逐點寫入法………… 91.4.3 組合寫入法………… 91.5 光纖光柵退火及穩定性評價……… 111.5.1 光纖光柵衰變模型………… 111.5.2 光纖光柵退火實驗………… 121.6 光纖光柵封裝技術………… 141.6.1 保護性封裝………… 141.6.2 敏化封裝…………… 161.6.3 補償性封裝………… 21參考文獻……………… 23第2 章 光纖光柵傳感特性分析………… 282.1 光纖光柵的理論模型………… 282.2 光纖光柵軸向應變特性分析……… 312.2.1 軸向均勻應變作用下光纖光柵特性分析… 312.2.2 軸向非均勻應變作用下光纖光柵特性分析… 342.2.3 光纖光柵軸向受力實驗……… 382.3 光纖光柵溫度特性分析………… 412.4 光纖光柵交叉敏感特性………… 422.5 光纖光柵橫向受力特性分析……… 432.5.1 光纖光柵橫向均勻受力特性分析…… 432.5.2 光纖光柵橫向局部受力特性分析…… 492.5.3 光纖光柵橫向不均勻受力特性分析…… 652.5.4 光纖光柵橫向受力實驗……… 732.6 光纖光柵扭轉特性分析………… 802.6.1 高雙折射光纖光柵扭轉模型……… 802.6.2 光纖光柵扭轉特性實驗……… 84參考文獻……………… 88第3 章新型光纖光柵傳感器………… 913. 1 光纖光柵埋入式應變傳感器……… 913. 1. 1 應變傳遞分析………… 913. 1. 2 結構設計…………… 963. 1. 3 性能測試…………… 973. 2 光纖光柵溫度傳感器………… 993. 2. 1 結構設計…………… 993. 2. 2 性能測試………… 1013. 3 光纖光柵應變和溫度同時測量傳感器…… 1023. 3. 1 基于預應變的FBG 傳感頭設計…… 1033. 3. 2 溫度和應變特性標定實驗……… 1053.4 光纖光柵位移傳感器………… 1083.5 光纖光柵加速度傳感器………… 1113.6 基于懸臂梁的光纖光柵振動傳感器……… 1143.7 光纖光柵剪力傳感器………… 1163.7.1 理論分析………… 1173.7.2 實驗標定分析………… 1193.8 光纖光柵流量傳感器………… 1203.8.1 渦街流量傳感器測量原理……… 1203.8.2 靶式FBG 流量傳感器……… 1233.9 光纖光柵化學傳感器………… 1253.9.1 溫濕度測量原理及結構設計…… 1263.9.2 溫濕度測量實驗及結果……… 1273.10 光纖光柵電磁傳感器………… 1283.10.1 測量系統結構………… 1293.10.2 標定及結果分析………… 130參考文獻……………… 132第4 章光纖光柵傳感網絡復用技術……… 1354.1 光纖光柵傳感網絡組成………… 1354.1.1 光纖光柵傳感網絡的一般形式…… 1354.1.2 光纖無源器件………… 1364.1.3 光纖有源器件………… 1404.2 光纖光柵的復用技術………… 1444.2.1 波分復用系統(WDM)……… 1444.2.2 空分復用系統(SDM) ……… 1454.2.3 時分復用系統(TDM) ……… 1464.2.4 混合復用系統………… 1474.2.5 連續波調頻技術復用系統(FMCW) …… 149參考文獻……………… 154第5 章光纖光柵解調技術………… 1585.1 靜態解調方法…………… 1585.1.1 匹配光纖光柵濾波解調……… 1585.1.2 可調諧光纖F - P 濾波器檢測法…… 1605.1.3 可調窄帶光源檢測法……… 1615.2 動態解調法…………… 1625.2.1 干涉解調法………… 1625.2.2 邊沿濾波法………… 1645.2.3 啁啾光纖光柵解調法……… 1665.3 基于F - P 濾波器技術的分布式FBG解調系統的設計…………… 1675.3.1 解調系統總體結構……… 1675.3.2 解調系統技術分析……… 1675.3.3 系統復用原理………… 1685.3.4 系統復用特性分析……… 1705.4 光纖光柵傳感網絡解調實驗……… 1735.4.1 基于F - P 濾波技術的應變解調實驗… 1735.4.2 基于FMCW 技術的振動解調實驗…… 176參考文獻……………… 177第6 章 優化算法在光纖光柵譜型分析中的應用…… 1806.1 遺傳算法在光纖光柵中的應用……… 1806.1.1 遺傳算法的基本原理……… 1806.1.2 基于遺傳算法光纖光柵軸向均勻受力反射譜尋優………… 1826.1.3 基于遺傳算法光纖光柵橫向均勻受力反射譜尋優………… 1916.2 蟻群算法在光纖光柵中的應用……… 1946.2.1 蟻群算法的基本原理……… 1946.2.2 基于蟻群算法光纖光柵軸向均勻受力反射譜尋優………… 1986.3 粒子群算法在光纖光柵中的應用……… 2026.3.1 粒子群算法基本原理……… 2026.3.2 基于粒子群算法光纖光柵軸向均勻受力反射譜尋優………… 2056.3.3 基于粒子群算法光纖光柵橫向均勻受力反射譜尋優………… 2056.4 和聲搜索算法在光纖光柵中的應用……… 2076.4.1 和聲搜索算法基本原理……… 2076.4.2 基于AHS 算法光纖光柵軸向均勻受力反射譜尋優………… 2136.4.3 基于AHS 算法光纖光柵橫向均勻受力反射譜尋優………… 2146.5 優化算法在光纖光柵中的應用實驗……… 2156.5.1 光纖光柵橫向均勻受力蟻群算法譜型分析實驗………… 2156.5.2 光纖光柵橫向均勻受力遺傳算法譜型分析實驗………… 2176.5.3 光纖光柵軸向均勻受力AHS 算法譜型分析實驗………… 2186.5.4 光纖光柵橫向均勻受力AHS 算法譜型分析實驗………… 220參考文獻……………… 222第7 章 光纖光柵傳感器工程應用………… 2267.1 光纖光柵傳感器在橋梁狀態監測中的應用…… 2267.1.1 橋梁工況及監測內容……… 2267.1.2 FBG 傳感器在斜拉橋施工中的應用…… 2287.1.3 FBG 傳感器在斜拉橋靜載試驗中的應用… 2377.1.4 FBG 傳感器在斜拉橋動載試驗中的應用… 2417.2 光纖光柵傳感器在大壩監測中的應用…… 2477.2.1 設計依據與原則………… 2487.2.2 安全監測設計………… 2487.2.3 監測系統組成………… 2547.2.4 設計實例………… 2557.3 光纖光柵在航空航天材料結構健康監測中的應用… 2597.3.1 航空航天用復合材料簡介……… 2597.3.2 光纖光柵傳感器在航空航天健康監測中的應用………… 2617.4 光纖光柵傳感器在石油工業中的應用…… 2657.4.1 測井技術………… 2657.4.2 火災報警………… 268參考文獻……………… 271
[2]
詞條圖冊
更多圖冊
參考資料
1.
光纖光柵傳感原理及應用
．豆瓣[引用日期2017-08-15]
2.
光纖光柵傳感原理及應用
．國防工業出版社[引用日期2016-12-27]
與目前許多工程研究領域一樣，試圖復制動物世界的屬性，以便更好地理解或設計機械世界，包括開發測量“神經系統”。
從結構內部對信號的監測為傳統的傳感技術提供了許多實際的優勢。然而，一旦傳感器密封或系統部署，這一過程的好處，只有當測量系統是足夠強大，以忍受多年的惡劣環境。曾經嚴格意義上是科幻小說的領域，如今光纖傳感技術使得這成為可能。
基于光纖布拉格光柵(FBG)的應變/振動和溫度光纖傳感器為傳統的電傳感器技術提供了重要的優勢。它們堅固耐用、無腐蝕，不受電氣環境的影響，并且允許在長距離上傳輸傳感器信號。利用這些特性，光纖傳感器非常適合從采礦到可再生能源，再到航空航天等安全關鍵地區，并已在最困難的環境條件下證明了自己。
光纖光柵型光纖傳感器將溫度、應變和振動轉換為紅外耦合光的光譜選擇性反射。由于它們的細長尺寸，它們可以很容易地嵌入到現代復合材料中。此外，它們能夠在一根共同的光纖上復用多種不同的傳感器，節省了相當大的空間，同時也降低了傳統復雜測量網絡的成本。
在制造價值鏈早期部署傳感的機會可能使設備制造商更好地了解和理解他們的系統或設備，并在測試和測量平臺的選擇方面有更大的發言權。盡早提供數據將使某些行業有機會在固化(復合材料)、建筑或委托過程中進行監測，這可能會提供對材料和工藝性能的深入了解。
這一技術與材料科學，尤其是復合材料研究領域有著密切的關系。嵌入式光纖光柵傳感器技術能夠提供關于材料內部殘余應變和部件在使用過程中結構完整性的非常有用的信息。飛機制造商正在考慮將結構健康監測(SHM)技術納入新一代飛機，這已不是什么秘密。同時也適用于風力機葉片、油氣管道、船殼等研究和評價。
隨著將傳感網絡擴展到我們的設計中的機會變得越來越普遍，就像它們模仿的中樞神經系統一樣，它們最終將與機器緊密相連。這意味著他們在宿主中生存幾個月或幾年的能力變得至關重要，而且不出所料，重點已經轉移到了這樣一個系統的壽命上。
由于自愈特性目前超出了這項技術的范圍，如果在無法訪問或遠程部署的結構中一旦出現生命封閉的問題，對這一過程的任何投資都將造成損失。性能衡量標準可能是：從機器或結構內部傳輸可靠的數據，在未來數年內以其設計參數的極限運行。因此，抽塔技術意味著可以生產出比傳統光纖光柵更高質量的涂層拉絲塔光纖布拉格光柵(DTG)。這種光纖光柵是用高GeO 2摻雜(光敏)二氧化硅光纖在光纖拉伸過程中使用一次激光拍攝的。由于摻雜濃度高，所合成的DTG纖維的彎曲損耗極低，對橫向效應也不太敏感。這提供了一些獨特的屬性，使它們成為此類嵌入式應用程序的首選產品。
傳統的光纖布喇格型光纖傳感器的制作方法通常從一種完全拉伸和涂覆的光纖開始，而光纖的涂層必須首先去除。這是一個人工過程，不能排除對纖維的損壞，或者降低其機械穩定性。此后，在預定的測量點，光纖暴露在紫外線激光下。這種曝光會在光纖上產生干涉圖案，從而導致周期性的高折射率和低折射率區域，充當波長選擇鏡。在這個過程之后，纖維在暴露的地方被重新加工。
為了避免光纖損壞，但仍能從自動化過程中受益，拉絲塔被用來將光纖的繪圖與光柵的寫入結合起來。這個過程的輸入是一個玻璃預制件，從下面拉出來形成纖維。在生產過程中，光纖穿過寫入光柵的激光光軸。使用脈沖選擇器，同時監測拉速，光纖光柵可以準確地定位在光纖中。當所述光柵被寫入時，所述纖維被涂上涂層庫，然后是涂層的固化步驟。最后，自動標記光纖光柵的位置，并將光纖卷繞到卷筒上。
與傳統的光纖光柵相比，由此產生的拉絲塔光柵提供了許多非常重要的優勢，最顯著的是：
與傳統光柵相比，機械強度極高，是傳統光柵的5倍以上。拉拔塔光柵技術允許用大量傳感器元件制作無拼接光柵鏈。ORMOCER涂層材料允許它們在-180°C至+200°C之間的廣泛溫度范圍內使用。這種涂層與玻璃纖維具有優異的附著力，這意味著它們可以直接應用于結構中，而不需要去除涂層。涂層沿完全纖維長度均勻，即使在光纖光柵位置也是如此。由于它們是采用自動化生產工藝制造的，因此獲得了很高的重復性和質量。這種同時拉伸光纖和寫入光柵的過程產生了高強度的光柵鏈。在光柵銘文后直接涂上纖維涂層。因此，通常使用的標準FBG剝離和重編碼過程是不必要的，在DTG制造過程中保持原始纖維的完整性。
在光柵銘文點，纖維已經有它的最終直徑；它也是干凈的，并且有一個沒有機械誤差的表面。隨后的聚合物涂層在很大程度上保護纖維免受外部沖擊，并且在應變傳感器等應用中，使用了硬質奧米涂層(有機改性陶瓷)。因此，在光纖拉伸過程中刻上光纖光柵是一種非常有效的制造機械穩定性最高的光纖光柵傳感器的方法。為了區別于傳統生產的光纖光柵，這些傳感器被命名為DTG(提取塔光柵)，并被FBG注冊商標。
無論是用于確定一個簡單的機械軸上的應變，深埋在復合材料內部，還是附著在最終將用于深海或深空的部件上，DTG增加了長期完整性，因此增加了對該特定測量過程的信心。與基本的FBG器件不同，DTG鏈/陣列可以在一根共同的光纖中為許多不同的傳感器元件設計。由于這些是寫入纖維在制造過程中，因此每一種材料的涂層都是均勻的，即使安裝在結構的表面上也保持原始狀態。
如果光纖傳感器要繼續在高科技應用中為自己開辟一個利基市場，在那里傳感元件是終身密封的，并且要成為機器不可分割的一部分，那么只有DTG才能賦予真正適應和遺忘所需的信心。
嵌入式系統的供電并不是一個問題，因為遠程供電的供應或能源收集技術已經很成熟了。光纖傳感器本身根據應用情況使用各種詢問裝置進行監控，單通道或多通道測量在靜態或動態條件下都是可能的。在一些詢問器單元中，提供了嵌入式PC，使處理設備上的信號成為可能。通過所提供的軟件(Illumisense Pro/Wave)，可以實現進一步的數據采集和分析。
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看以色列汽車實力派Arbe如何重新定義道路安全
整車廠正準備提高L2+和L3級自動駕駛車輛生產，這一舉措要求將關鍵的安全功能從駕駛員轉移到車輛上。如...
發表于 2019-03-14 11:12
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動作捕捉專家Vicon宣布,將在舊金山展示兩個新...
玩家將成為物理電子游戲的控制者，在這個游戲中，兩個參與者必須同時工作來收集硬幣。參與者配備了6個Pu...
發表于 2019-03-14 09:54
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LIS3MDL傳感器為什么單位為LSB/Gauss的靈敏度
發表于 2019-03-14 08:39
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傳感器模塊只提供3.3V電壓，不提供5V電壓能工作嗎？
發表于 2019-03-14 06:35
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傳感器未來的趨勢和方向是否能從中看出一些端倪呢?
基于此，本次SIAF結合了市場熱點和觀眾的需求，首度整合傳感技術及機器視覺兩大主題，通過5.1館同館...
發表于 2019-03-13 17:32
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物聯網擴散后有什么副作用
一些物聯網設備沒有硬連線，因此依靠電池運行，例如，在我自己的家里，我有幾十個傳感器用3伏的CR-12...
發表于 2019-03-13 14:46
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物聯網可以幫助物流行業獲得五個成功經驗
UPS和FedEx等主要物流公司在節假日期間倍感壓力，因為消費者繼續轉向在線購物。這些電子商務消費者...
發表于 2019-03-13 14:45
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全球掀起了一股“智能傳感器”發展的熱潮，我國也身...
而機器人則為傳感器的發展提供了良好落地場景和更高要求。隨著機器人產業的發展壯大，一方面傳感器應用需求...
發表于 2019-03-13 14:45
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順絡電子為推動落實未來產業整合，實現經營業務的外...
對于此次合資成立基金，順絡電子表示：順絡電子與專業機構合作擬成立投資基金，以推動落實未來產業整合為目...
發表于 2019-03-13 14:05
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無人機自動避障原理是什么?無人機避障技術種類大盤...
近年來，隨著多旋翼消費級無人機市場的飛速增長，其相關技術也正在發生日新月異的變革，以往多用于特種行業...
發表于 2019-03-13 13:57
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傳感器和變送器的基本概念和區別是什么
變送器的概念是將非標準電信號轉換為標準電信號的儀器，傳感器則是將物理信號轉換為電信號的器件，過去常講...
發表于 2019-03-13 13:35
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132天內波音737 Max8發生兩次空難，是“迎角傳感器”，還是“自動駕駛”的鍋？
發表于 2019-03-13 12:36
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谷歌發明一種智能服裝，可監控運動員訓練進度等信息
目前，用于測量人員姿勢和運動情況的技術主要還是依賴于一些粗略的方法（例如，視覺觀察和估計），或者其他...
發表于 2019-03-13 11:44
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半年不到,波音航班再次失事,737 Max 8真...
今天凌晨1點左右國內各個運行737Max的航空公司接到民航局通知，從3月11日起，暫停所有737 M...
發表于 2019-03-13 10:48
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火車出行大改革！刷碼乘車正在試點，未來坐高鐵不用...
和公交、飛機等走在科技前沿的出行方式相比，我國的火車和高鐵檢票、進站形式還是比較傳統，便捷性并不算高
發表于 2019-03-13 10:13
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波音737連續墜毀，AI要背鍋？
不過更重要的是，隱患出在“自動觸發”而且其權限高于人工操作上。自動駕駛也沒問題，波音 737-MAX...
發表于 2019-03-13 09:36
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采用TI毫米波技術的毫米波傳感器讓人們看的更清晰
發表于 2019-03-13 06:45
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132天內波音737 Max8發生兩次空難，是“...
波音公司全新的737 Max8飛機，在短短的132天時間內就發生了兩起詭異的相似事件。埃塞俄比亞航空...
發表于 2019-03-12 18:28
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物聯網的真正潛力是什么
消費者也沒有對物聯網的魅力免疫，他們紛紛購買智能電視、健身跟蹤器和機器人個人助理等智能設備。并且在這...
發表于 2019-03-12 14:41
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最新款智能車基于重力傳感器的手勢遙控車
ADXL345加速度傳感器附在手上來識別手勢代表的方向，操作裝置小巧，操作方法簡單易行，將傳感器裝置...
發表于 2019-03-11 17:01
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如何實現毫米波傳感器的邊緣智能？
圖1顯示了在一項安防應用中，使用芯片上智能算法在50公尺室外入侵探測器的一項實驗結果。入侵探測器用于...
發表于 2019-03-11 16:44
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整個自動駕駛領域的泡沫去得越快，對卡車自動駕駛就...
商用車尤其是貨運卡車的自動駕駛應用場景相對簡單，技術難度較低，被多數業內人士認為是有望最早實現商業化...
發表于 2019-03-11 15:00
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LG獲得了幾年前向美國專利商標局申請的“移動終端...
該專利表示，研發這種顯示器是因為電子設備的功能在不斷增加，這對電子設備的形狀提出了新要求。LG表示，...
發表于 2019-03-11 14:03
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從瑞薩停工看汽車電子的格局變化
備注:汽車半導體按種類可分為單片機MCU、功率半導體（IGBT、MOSFET 等）、傳感器及其他定制...
發表于 2019-03-10 10:58
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美國陸軍和海軍正在研究將物聯網設備引入作戰領域
每個傳感器都不具備足夠的能力，但當與數十億其他傳感器結合使用時，它們可以映射人類行為，幫助預測從購物...
發表于 2019-03-10 10:49
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物聯網和分析并不意味著推翻傳統系統
企業必須考慮自助服務選項。根據物聯網和移動解決方案商SOTI公司產品管理總監Suneil Sasta...
發表于 2019-03-10 10:15
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500年后黑科技全身開掛,人人都是阿麗塔?
我們在電影里，看到了未來的樣子。
發表于 2019-03-09 10:40
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中國的5G技術在世界上到底處于什么位置這項技術到...
談及美國是否已落后于中國，這要看你如何定義5G這場競賽。如果只從電信運營商的角度來看，那么美國是領先...
發表于 2019-03-09 10:35
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AD 電壓輸出型3.3 V溫度傳感器，...
和特點 3.3 V單電源供電 溫度系數：28 mV/°C 100°C溫度測量范圍（0°C至+100°C） 精度優于滿量程的2.5% 線性度優于滿量程的0.5% 輸出與溫度 x VS成比例 自熱效應極小 高電平、低阻抗輸出 反向電源電壓保護 產品詳情 AD是一款片內集成信號調理功能的單芯片溫度傳感器，工作溫度范圍為0°C至+100°C，非常適合眾多3.3 V應用。由于內置信號調理功能，因此無需任何調整、緩沖或線性化電路，系統設計得以大大簡化，整體系統成本也會降低。輸出電壓與溫度和電源電壓的乘積成比例（比率關系）。采用+3.3 V單電源時，輸出擺幅從0.25 V（0°C）至+3.05 V（+100°C）。由于具有比率特性，AD在與模數轉換器接口時可提供高性價比解決方案。ADC的電源用作ADC和AD的基準電壓源，因而無需使用精密基準電壓源，成本得以降低。應用 微處理器散熱管理 電池和低供電系統 電源溫度監控 系統溫度補償 板級溫度檢測 方框圖...
發表于 2019-02-22 15:54
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ADT7318 ±0.5°C精度數字溫度傳感器和...
和特點 ADT7316：四個12位DAC ADT7317：四個10位DAC 緩沖電壓輸出 通過設計對所有代碼保證單調性 10位溫度數字轉換器 溫度傳感器精度：±0.5°C 電源電壓范圍：2.7 V至5.5 V 溫度范圍：?40°C至+120°C DAC輸出范圍：0 V至2 VREF 關斷電流：<10 μA 內部 2.28 VREF 選項 雙緩沖輸入邏輯 可選緩沖/無緩沖基準電壓輸入產品詳情 AD7316/ADT7317/ADT7318在一個16引腳QSOP封裝中集成了一個10位溫度數字轉換器和一個四通道12/10/8位DAC。內置一個帶隙溫度傳感器和一個10位ADC，能夠以0.25°C的分辨率對溫度進行監控和數字化。ADT7316/ ADT7317/ADT7318采用2.7 V至5.5 V單電源供電。DAC的輸出電壓范圍為0 V至2 VREF，輸出電壓的建立時間典型值為7 μs。ADT7316/ ADT7317/ADT7318提供兩個串行接口選項：與SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP接口標準兼容的4線串行接口以及雙線SMBus/I2C 接口。這些器件具有待機模式，可通過串行接口進行控制。?四個DAC的基準電壓既可以從內部獲得，也可以從兩個基準電壓引腳獲得（每對DAC一個）。利用軟件LDAC功能或外部LDAC... 發表于 2019-02-22 15:54 ? 0次閱讀 ADT7317 ±0.5°C精度數字溫度傳感器和... 和特點 ADT7316：四個12位DAC ADT7318：四個8位DAC 緩沖電壓輸出 通過設計對所有代碼保證單調性 10位溫度數字轉換器 溫度傳感器精度：±0.5°C 電源電壓范圍：2.7 V至5.5 V 溫度范圍：?40°C至+120°C DAC輸出范圍：0 V至2 VREF 關斷電流：<10 μA 內部 2.28 VREF 選項 雙緩沖輸入邏輯 可選緩沖/無緩沖基準電壓輸入產品詳情 ADT7316/ADT7317/ADT7318在一個16引腳QSOP封裝中集成了一個10位溫度數字轉換器和一個四通道12/10/8位DAC。內置一個帶隙溫度傳感器和一個10位ADC，能夠以0.25°C的分辨率對溫度進行監控和數字化。ADT7316/ ADT7317/ADT7318采用2.7 V至5.5 V單電源供電。DAC的輸出電壓范圍為0 V至2 VREF，輸出電壓的建立時間典型值為7 μs。ADT7316/ ADT7317/ADT7318提供兩個串行接口選項：與SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP接口標準兼容的4線串行接口以及雙線SMBus/I2C 接口。這些器件具有待機模式，可通過串行接口進行控制。四個DAC的基準電壓既可以從內部獲得，也可以從兩個基準電壓引腳獲得（每對DAC一個）。利用軟件LDAC功能或外部LDA... 發表于 2019-02-22 15:54 ? 0次閱讀 ADT7316 ±0.5°C精度數字溫度傳感器和... 和特點 ADT7317：四個10位DAC ADT7318：四個8位DAC 緩沖電壓輸出 通過設計對所有代碼保證單調性 10位溫度數字轉換器 溫度傳感器精度：±0.5°C 電源電壓范圍：2.7 V至5.5 V 溫度范圍：?40°C至+120°C DAC輸出范圍：0 V至2 VREF 關斷電流：<10 μA 內部 2.28 VREF 選項 雙緩沖輸入邏輯 可選緩沖/無緩沖基準電壓輸入產品詳情 ADT7316/ADT7317/ADT7318在一個16引腳QSOP封裝中集成了一個10位溫度數字轉換器和一個四通道12/10/8位DAC。內置一個帶隙溫度傳感器和一個10位ADC，能夠以0.25°C的分辨率對溫度進行監控和數字化。ADT7316/ ADT7317/ADT7318采用2.7 V至5.5 V單電源供電。DAC的輸出電壓范圍為0 V至2 VREF，輸出電壓的建立時間典型值為7 μs。ADT7316/ ADT7317/ADT7318提供兩個串行接口選項：與SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP接口標準兼容的4線串行接口以及雙線SMBus/I2C 接口。這些器件具有待機模式，可通過串行接口進行控制。? 四個DAC的基準電壓既可以從內部獲得，也可以從兩個基準電壓引腳獲得（每對DAC一個）。利用軟件LDAC功能或外部 LDA... 發表于 2019-02-22 15:54 ? 0次閱讀 ADUCM355 具有化學傳感器接口的精密模擬微... 和特點 模擬輸入/輸出 16 位，400 kSPS ADC 電壓、電流和阻抗測量功能 內部/外部電流和電壓通道 超低漏電開關矩陣和輸入多路復用器 輸入緩沖器，可編程增益放大器 電壓 DAC 2 個雙輸出 VDAC 輸出范圍 0.2 V 至 2.4 V±（傳感器電壓為 2.2 V） 2 位偏置恒電位和 TIA 放大器 超低功耗，每個 DAC 為 1 μA 一個高速 12 位 VDAC 輸出范圍到傳感器 ±607 mV 用于阻抗測量的高速 TIA 輸出上的可編程增益放大器 放大器、加速器和基準電壓源 2 個低功耗、低噪聲放大器 適用于電化學檢測中的恒電位儀偏壓 2 個低功耗、低噪聲 TIA 適用于測量傳感器電流輸出 范圍為 200pA 至 3mA 可編程負載和增益電阻 模擬硬件加速器 DDS 波形發生器 DFT 和數字濾波器 2.5 V 和 1.82 V 片內精密基準電壓源： 內部溫度傳感器，精度為 ±2°C 阻抗測量范圍為
發表于 2019-02-22 12:36
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AD 單電源傳感器接口放大器
和特點 增益：×20，可變范圍：×1至×160 輸入共模范圍：地電壓以下至6× (VS - 1 V) 輸出范圍：20 mV至(VS - 0.2) V 提供單極/雙極/三極低通濾波 精確的中量程失調能力 400 kΩ差分輸入電阻 將1kΩ負載驅動至+4 V (VS=+5 V) 電源電壓：+3.0 V至+36 V 內置瞬變尖峰保護功能和RFI濾波器 峰值輸入電壓(40 ms)：60 V 反相電壓保護：-34 V 工作溫度范圍：-40°C至+125°C 產品詳情 AD是一款單電源差動放大器，用于放大和低通濾波具有大共模電壓來源提供的小差分電壓。電源電壓范圍為+3 V至+36 V。采用+5 V電源時，輸入共模范圍從地電壓以下至24 V，且此共模電壓的抑制性能出色。這一范圍通過在輸入處使用特殊電阻性衰減器來實現，該衰減器經過激光調整可達到非常高的差分平衡。這款器件具有低初始失調電壓和失調電壓漂移特性，增益和失調電壓也能夠長期保持穩定。此外還提供低通濾波和增益調整選項。利用精確的中量程失調特性，可放大雙極性信號。 方框圖...
發表于 2019-02-22 12:29
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REF02 +5 V精密基準電壓源/溫度傳感器
和特點 高輸出精度：5.0 V、±0.3% （最大值） 可調輸出：± 3%（最小值） 出色的溫度穩定性： 8.5 ppm/°C（最大值） 低噪聲：15 μV峰峰值（典型值） 高電源電壓范圍： 最高36 V（最大值） 低電源電流：1.4 mA（最大值） 高負載驅動能力： 10 mA（最大值） 溫度輸出功能產品詳情 REF0x系列精密基準電壓源提供穩定的10.0 V、5.0 V或2.5 V輸出，電源電壓、環境溫度或負載條件的變化對輸出電壓的影響極小。該器件采用8引腳SOIC、PDIP、CERDIP和TO-99封裝，以及20引腳LCC封裝（僅883），使得標準和高應力應用都可采用本器件。利用外部緩沖和簡單的電阻網絡，可將TEMP引腳用于溫度檢測和估算。器件還提供TRIM引腳，用于精密調整輸出電壓。REF0x系列基準電壓源具有小尺寸、寬電源電壓范圍，應用廣泛，非常適合通用型和空間受限的應用。新設計應當使用ADR0x系列基準電壓源，能夠在更寬的工作溫度范圍內提供更高的精度和溫度穩定性，并且保持與REF0x系列引腳完全兼容。該數據手冊僅適用于商用級產品。若需軍用級(883)數據手冊，請聯系銷售部門或訪問analog.com。應用精密數據系統高分辨率轉換器工業過程控制系統精密儀器軍用和...
發表于 2019-02-22 12:26
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AD7292 集成ADC、DAC、溫度傳感器和G...
和特點 10位SAR ADC-- 8個多路復用模擬輸入通道-- 單端工作模式-- 差分工作模式-- 5 V模擬輸入范圍-- VREF、2VREF或4VREF輸入范圍 4個單調性、10位、5 V DAC-- 2μs建立時間-- 上電復位至0 V -- 10 mA吸電流和源電流能力 內部溫度傳感器 -- 精度：±1°C 12個通用數字I/O引腳 1.25 V內部基準電壓源 內置監控功能-- 每通道最小值和最大值寄存器-- 可編程報警閾值-- 可編程遲滯 欲了解更多特性，請參考數據手冊產品詳情 AD7292是一款單芯片解決方案，集外部器件的通用模擬信號監控和控制所需的全部功能于一體。AD7292具有一個8通道10位SAR DAC、四個10位DAC、一個精度為±1°C的內部溫度傳感器，以及12個GPIO，可協助系統監控和控制。其中，10位、高速、低功耗逐次逼近寄存器(SAR) ADC專為監控多種單端輸入信號而設計。同時支持差分操作，可通過配置VIN0和VIN1作為差分對工作。AD7292提供寄存器可編程ADC序列器，可選擇用于轉換的可編程通道序列。四個10位數模轉換器(DAC)提供0 V至5 V的輸出；一個內部高精度1.25 V基準電壓源為ADC和DAC提供獨立緩沖的基準電壓源。它內置高精度帶隙溫度傳...
發表于 2019-02-22 12:25
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ADUCM331WFS 適用于汽車系統的集成式精...
和特點 高精度 ADC 雙通道同步采樣 IADC 20 位 Σ-Δ（最大限度地減少范圍切換） VADC/TADC 20 位 Σ-Δ 可從 4 Hz 實現可編程的 ADC 轉換率 片內 ±5 ppm/°C 基準電壓源 電流通道 全差分緩沖輸入 可編程增益（4 至 512） ADC 絕對輸入范圍：?200 mV 至 +300 mV 具有電流累加器功能的數字比較器 電壓通道 適用于 12 V 電池輸入的緩沖型片內衰減器 溫度通道 外部和片內溫度傳感器選項 微控制器 Arm? Cortex-M3 32 位處理器 精度為 1% 的 16.384 MHz 精密振蕩器 支持代碼下載和調試的 SWD 端口 適用于汽車的集成 LIN 收發器 與 LIN 2.2 兼容的從屬器件，100 kB 快速下載選項 與 SAE J-2602 兼容的從屬器件 低 EME 高 EMI 存儲器 128 kB 閃存/EE 存儲器，ECC 10 kB SRAM，ECC 4 kB 數據閃存/EE 存儲器，ECC 10,000 次循環閃存/EE 耐久性 20 年閃存/EE 保留 通過 SWD 和 LIN 實現電路內下載 片內外設 SPI GPIO 端口 通用定時器 喚醒定時器 監控定時器 片內上電復位 電源 直接使用 12 V 電池電源工作 典型功耗 8 mA (16 MHz) 低功耗監控模式 封裝和溫度范圍 6 mm × 6 mm 32...
發表于 2019-02-22 12:16
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ADUCM330 車用集成精密電池傳感器
和特點 高精度模數轉換器(ADC) 雙通道、同步采樣I-ADC 20位Σ-Δ（最大程度地減少范圍切換）V/T ADC 20位Σ-Δ 可編程ADC轉換速率，1 Hz至8 kHz 片內±5 ppm/°C基準電壓源 電流通道全差分、緩沖輸入可編程增益（4至512）ADC絕對輸入范圍： -200 mV至+300 mV 電壓通道緩沖、片內衰減器，適用于12V電池輸入 溫度通道外部和片內溫度傳感器方案 微控制器 ARM Cortex-M3 32位處理器16.384 MHz精密振蕩器，精度為1% 串行線下載(SWD)端口支持代碼下載和調試 通過汽車應用認證，集成了局域互連網絡(LIN)收發器LIN 2.2兼容從機，100k快速下載選項SAE J-2602兼容從機 低電磁輻射(EME) 較高的抗電磁干擾(EMI)能力 欲了解更多特性，請參考數據手冊 產品詳情 ADuCM330是一款完全集成的8 kSPS、數據采集系統，它集成了雙通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex?-M3處理器和閃存ADuCM330具有96 kB程序閃存和4 kB數據閃存。 ADuCM330是一款適合在12 V汽車電子應用中進行電池監控的完整系統解決方案。 ADuCM330集成了所有在各種工作條件下對12 V電池參數（如電池電流、電壓和溫...
發表于 2019-02-22 12:15
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ADUCM331 車用集成精密電池傳感器
和特點 高精度模數轉換器(ADC) 雙通道、同步采樣I-ADC 20位Σ-Δ（最大程度地減少范圍切換） V/T ADC 20位Σ-Δ 可編程ADC轉換速率，1 Hz至8 kHz 片內±5 ppm/°C基準電壓源 電流通道全差分、緩沖輸入可編程增益（4至512）ADC絕對輸入范圍： -200 mV至+300 mV數字比較器，內置電流累加器功能 電壓通道l 緩沖、片內衰減器，適用于12V電池輸入 溫度通道外部和片內溫度傳感器方案 微控制器ARM Cortex-M3 32位處理器16 MHz精密振蕩器，精度為1%串行線調試(SWD)端口支持代碼下載和調試 通過汽車應用認證，集成了局域互連網絡(LIN)收發器LIN 2.2兼容從機，100k快速下載選項SAE J-2602兼容從機低電磁輻射(EME) 較高的抗電磁干擾(EMI)能力 欲了解更多特性，請參考數據手冊 產品詳情 ADuCM331是一款完全集成的8 kSPS、數據采集系統，它集成了雙通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex?-M3處理器和閃存。 ADuCM331具有128 kB程序閃存和4 kB數據閃存。 ADuCM331是一款適合在12 V汽車電子應用中進行電池監控的完整系統解決方案。 ADuCM331集成了所有在各種工作條件下對12...
發表于 2019-02-22 12:15
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LTC2997 遠程 / 內部溫度傳感器
和特點 可將遠程傳感器或內部二極管溫度轉換為模擬電壓±1°C 遠程溫度準確度±1.5°C 內部溫度準確度內置串聯電阻抵消2.5V 至 5.5V 電源電壓 1.8V 基準電壓輸出 3.5ms VPTAT 更新時間4mV/Kelvin 輸出增益 170μA 靜態電流采用 6 引腳 2mm x 3mm DFN 封裝 產品詳情 LTC?2997 是一款高準確度模擬輸出溫度傳感器。該器件可將一個外部傳感器的溫度或其自身的溫度轉換為一個模擬電壓輸出。一種內置算法能夠消除 LTC2997 與傳感器二極管之間的串聯電阻所引起的誤差。LTC2997 可利用低成本二極管連接的 NPN 或 PNP 晶體管、或者利用微處理器或 FPGA 上的集成型溫度晶體管來提供準確的測量結果。將引腳 D+ 連接至 VCC 便可把 LTC2997 配置為一個內部溫度傳感器。LTC2997 提供了一個附加的 1.8V 基準電壓輸出，該輸出既可用作一個 ADC 基準輸入，也可用于產生與 VPTAT 輸出進行比較的溫度門限電壓。LTC2997 提供了一款適合于準確溫度測量的精準和通用型微功率解決方案。Applications溫度測量遠程溫度測量環境監視系統熱控制臺式電腦和筆記本電腦網絡服務器 方框圖...
發表于 2019-02-22 12:13
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ADIS 數字三軸振動傳感器，集成FF...
和特點 頻域三軸振動傳感器 平坦的頻率響應：最高至5 kHz 數字加速度數據，± 18 g測量范圍數字范圍設置：0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 實時采樣模式：20.48 kSPS（單軸） 捕獲采樣模式：20.48 kSPS（三軸）觸發器模式：SPI、計時器、外部可編程抽取濾波器，11種速率設置選定的濾波器設置支持多記錄捕獲手動捕獲模式支持時域數據采集 針對所有三軸(x, y, z)的512點實數值FFT 3種窗口選項：矩形、Hanning、平頂 可編程FFT均值功能：最多255個均值 存儲系統：所有三軸(x, y, z)上14個FFT記錄產品詳情 ADIS iSensor? 是一款完整的振動檢測系統，集三軸加速度檢測與先進的時域和頻域信號處理于一體。時域信號處理包括可編程抽取濾波器和可選的窗函數。頻域處理包括針對各軸的512點、實數值FFT和FFT均值功能，后一功能可降低噪底變化，從而提高分辨率。通過14記錄FFT存儲系統，用戶可以追蹤隨時間發生的變化，并利用多個抽取濾波器設置捕獲FFT。20.48 kSPS采樣速率和5 kHz平坦頻段提供的頻率響應適合許多機械健康狀況檢測應用。鋁芯可實現與MEMS加速度傳感器的出色機械耦合。在所有操作中，內部時鐘驅動數據采樣和信號處理系統...
發表于 2019-02-22 12:07
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LM334S 恒定電流源和溫度傳感器
和特點 1μA 至 10mA 工作電流范圍0.02%/V 電壓調整率0.8V 至 40V 工作電壓可用作線性溫度傳感器不吸收反向電流可提供標準晶體管封裝 產品詳情 LM134 是一款三端電流源，專為在 1μA 至 10mA 的電流水平 (其由一個外部電阻器設定) 范圍內工作而設計。該器件可作為一個真正的二端電流源，無需額外的電源連接或輸入信號。電壓調整率通常為 0.02%/V，而且終端到終端電壓可在 800mV 至 40V 的范圍內變化。由于工作電流與絕對溫度 (單位：°K) 成正比，因此該器件作為溫度傳感器也將得到廣泛的應用。工作電流的溫度相關性在室溫條件下為 0.336%/°C。例如，一個工作在 298μA 電流下的器件將具有 1μA/°C 的溫度系數。溫度相關性是極其準確和可重復的。作為溫度傳感器規格在 100μA 至 1mA 范圍內的器件是 LM134-3、LM234-3 以及 LM134-6、LM234-6，其中的短劃線數分別表示 ±3°C 和 ±6°C 的準確度。如果需要零溫度系數電流源，則可通過增設一個二極管和一個電阻器容易地實現。應用 電流模式溫度感測 用于并聯基準的恒定電流源 冷結點補償 用于雙極性差分級的恒定增益偏置 微功率偏置網絡 用于光電導管的緩沖器 電流限制器 方框圖...
發表于 2019-02-22 12:02
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AD7416 10位數字溫度傳感器
和特點 片內溫度傳感器:?40°C至 +125°C 過溫指示器 寬工作電壓范圍：2.7 V至5.5 V I2C兼容串行接口 可選串行總線地址，一條總線最多可以連接8個AD7416/AD7417器件 AD7416是LM75的出色替代產品 產品詳情 AD7417和AD7418是10位、四通道和單通道ADC，具有片內溫度傳感器，可采用2.7 V至5.5 V單電源供電。這些器件內置15 μs逐次逼近型轉換器、5通道多路復用器、溫度傳感器、時鐘振蕩器、采樣保持器和基準電壓源(2.5 V)。AD7416僅具有溫度監控功能，采用8引腳封裝。通過多路復用器通道0可以訪問這些器件上的溫度傳感器。選擇通道0并啟動轉換后，轉換結束時產生的ADC碼為環境溫度的測量結果（25°C時精度為±1°C）。可以將溫度的上下限編程寫入片內寄存器，器件提供一個開漏過溫指示器(OTI)輸出；當溫度超過限值時，該輸出有效。配置寄存器允許對OTI輸出（高電平有效或低電平有效）檢測及其工作模式（比較器或中斷）進行編程。可編程故障隊列計數器允許設置超限測量的次數，必須達到該次數才能觸發OTI輸出，從而防止高噪聲環境中的雜散現象觸發OTI輸出。AD7416/AD7417/AD7418的寄存器通過 I2C? 兼容串行接口...
發表于 2019-02-15 18:38
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AD7417 10位數字溫度傳感器和四通道ADC
和特點 10位ADC，15 μs和30 μs轉換時間 1個和4個單端模擬輸入通道 片內溫度傳感器：?40°C至+125°C 片內采樣保持器 過溫指示器 轉換結束時自動關斷 寬電源電壓范圍：2.7 V至5.5 V I2C兼容型串行接口 可選串行總線地址，一條總線最多可以連接8個AD7416/AD7417器件 產品詳情 AD7417和AD7418是10位、四通道和單通道ADC，具有片內溫度傳感器，可采用2.7 V至5.5 V單電源供電。這些器件內置15 μs逐次逼近型轉換器、5通道多路復用器、溫度傳感器、時鐘振蕩器、采樣保持器和基準電壓源(2.5 V)。AD7416僅具有溫度監控功能，采用8引腳封裝。通過多路復用器通道0可以訪問這些器件上的溫度傳感器。選擇通道0并啟動轉換后，轉換結束時產生的ADC碼為環境溫度的測量結果（25°C時精度為±1°C）。可以將溫度的上下限編程寫入片內寄存器，器件提供一個開漏過溫指示器(OTI)輸出；當溫度超過限值時，該輸出有效。配置寄存器允許對OTI輸出（高電平有效或低電平有效）檢測及其工作模式（比較器或中斷）進行編程。可編程故障隊列計數器允許設置超限測量的次數，必須達到該次數才能觸發OTI輸出，從而防止高噪聲環境中的雜散現象觸發O...
發表于 2019-02-15 18:38
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AD7418 10位數字溫度傳感器和單通道ADC
和特點 10位ADC，15 μs和30 μs轉換時間 1個單端模擬輸入通道 片內溫度傳感器：?40°C至+125°C 片內采樣保持器 過溫指示器 轉換結束時自動關斷 寬電源電壓范圍：2.7 V至5.5 V I2C兼容型串行接口 可選串行總線地址，一條總線最多可以連接8個AD7416/AD7417器件 產品詳情 AD7417和AD7418是10位、四通道和單通道ADC，具有片內溫度傳感器，可采用2.7 V至5.5 V單電源供電。這些器件內置15 μs逐次逼近型轉換器、5通道多路復用器、溫度傳感器、時鐘振蕩器、采樣保持器和基準電壓源(2.5 V)。AD7416僅具有溫度監控功能，采用8引腳封裝。通過多路復用器通道0可以訪問這些器件上的溫度傳感器。選擇通道0并啟動轉換后，轉換結束時產生的ADC碼為環境溫度的測量結果（25°C時精度為±1°C）。可以將溫度的上下限編程寫入片內寄存器，器件提供一個開漏過溫指示器(OTI)輸出；當溫度超過限值時，該輸出有效。配置寄存器允許對OTI輸出（高電平有效或低電平有效）檢測及其工作模式（比較器或中斷）進行編程。可編程故障隊列計數器允許設置超限測量的次數，必須達到該次數才能觸發OTI輸出，從而防止高噪聲環境中的雜散現象觸發...
發表于 2019-02-15 18:38
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LTC2996 具警報輸出的溫度傳感器
和特點 可將遠端或內部二極管溫度轉換為模擬電壓可調的過溫和欠溫門限電壓輸出與溫度成比例±1℃ 遠端溫度準確度±2℃ 內部溫度準確度內置串聯電阻抵消漏極開路警報輸出2.25V 至 5.5V 電源電壓1.8V 基準電壓輸出200μA 靜態電流10 引腳 3mm x 3mm DFN 封裝 產品詳情 LTC?2996 是一款高準確度溫度傳感器，具有可調過溫和欠溫門限以及漏極開路警報輸出。該器件可將一個外部二極管傳感器的溫度或其自身芯片的溫度轉換為一個模擬輸出電壓，并抑制由于噪聲和串聯電阻引起的誤差。將測量的溫度與采用阻性分壓器設定的上限和下限進行比較。如果超過門限，則器件將通過把對應的漏極開路邏輯輸出拉至低電平以傳送一個警報信號。LTC2996 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶體管或者新式數字器件內置的溫度二極管提供 ±1℃ 的準確溫度結果。一個 1.8V 基準輸出簡化了門限設置，并可用作一個 ADC 基準輸入。LTC2996 采用緊湊型 3mm x 3mm DFN 封裝，為溫度監視提供了一款準確和低功率的解決方案。應用 溫度監視和測量 系統熱控制 網絡服務器 臺式電腦和筆記本電腦 環境監測 方框圖...
發表于 2019-02-15 18:38
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實際上，每種類型的公共基礎設施 – 包括橋梁，管道，隧道，基礎，道路，水壩等 – 都會受到可能使其降級或導致故障的因素的影響。這些結構問題可能是惡化，不正確的施工方法，地震活動或附近建筑工程造成的。雖然電應變儀長期以來一直用于監測結構變化，但它們有時缺乏在長時間內提供準確，可操作的信息所必需的耐久性和完整性。
嵌入式應變傳感器安裝在混凝土澆筑之前的橋面板上。
基于光纖布拉格光柵（FBG）的光纖應變儀的工作原理與控制傳統電應變計的原理截然不同。簡而言之，光纖布拉格光柵是通過用紫外激光修改標準單模電信光纖（鍺摻雜）而產生的微結構（通常為幾毫米長）。該微結構產生該光纖折射率的周期性變化。當光沿著光纖傳播時，布拉格光柵反射的波長范圍非常窄;?所有其他波長都通過光柵傳輸。該反射波長帶的中心稱為布拉格波長（圖1和2）。在應力下，FBG的周期由于光纖的物理拉伸或壓縮而增加。
FBG光纖布拉格光柵的好處
除應變外，FBG對溫度也很敏感。這允許使用FBG來監控溫度，但這也意味著將溫度傳感器與應變傳感器相結合是一種很好的做法，以便補償溫度對應變傳感器的影響。除了應變和溫度之外，基于FBG的傳感器還可用于傳感器，以監控各種其他參數，如傾斜，加速度，壓力等。
光纖布拉格光柵（FBG）應變傳感器的基本原理
基于FBG的光纖應變儀與電應變儀相比具有多種優勢。例如，它們提供長期信號穩定性和系統耐久性。即使在高水平的振動載荷下，例如在重度行駛的道路和橋梁上，它們也不太容易受到機械故障的影響。距離和電纜長度幾乎不會影響測量精度。由于基于光纖的系統僅經歷最小的信號衰減，因此數據的完整性仍然很高，即使數據采集系統必須位于距離最遠的傳感器幾公里的位置。
光纖比銅導線更薄更輕，因此連接引線更輕。單個測量引線允許連接具有不同基波波長的許多傳感器，從而降低所需的布線工作量。它們對電磁和射頻干擾（EMI / RFI）的抗擾性在諸如鐵路橋梁或電動列車的隧道等結構中是非常寶貴的，這些結構會產生強烈的電磁場。
FBG傳感器的使用允許監控系統所需的布線量的大幅減少，這是由于該技術的固有的高復用能力，這確保了對被監控結構的最小影響。在這種情況下，“多路復用”是指將不同類型的許多光學傳感器連接到單個光纖的能力，這降低了網絡和安裝的復雜性。帶有數十個傳感器的傳感器陣列可以預先組裝，以簡化安裝 – 它們易于粘合到表面和材料上，點焊到結構或部件上，并在澆注時附著或澆注到混凝土中。
它們的小尺寸和重量也使它們對于具有有限空間和嵌入應用的位置（例如復合結構）特別有吸引力。它們每個傳感器的成本相對較低，能夠將多種傳感器類型組合在一根電纜中，并且系統中不需要多個讀寫器，這使它們成為中型/大型項目的經濟高效的解決方案。
它們也非常適合在惡劣環境中使用。除了EMI / RFI抗擾度外，它們還具有很高的耐水性和耐濕性，耐鹽性，極端溫度和高壓（高達400 bar）。它們也可安全用于潛在爆炸性環境和高壓區域。
與金屬箔應變儀不同，FBG傳感器獨立于詢問器/采集系統而被引用。相反，它們基于絕對參數的測量 – 布拉格波長 – 與功率波動無關，僅在應變（或溫度變化）時發生變化。測量傳感器產生的值的光學詢問器本身也具有內置參考，其像“標尺”一樣用于精確地確定接收的波長值。該內部參考允許在執行每次測量時校準詢問器。
光纖傳感器系統為基礎設施工程師提供的疲勞極限更符合現代結構材料的疲勞行為。例如，輕質碳纖維板比傳統結構材料具有更高的疲勞和應變極限。即使是常用的材料，如鋼，混凝土和木材，也越來越多地被改進以優化其疲勞行為，因此他們也要求設計具有更高疲勞極限的監控系統。
基礎設施監測
在基礎設施監測中使用光纖傳感的最新例子。設計了一個傳感器網絡，用于實時監控巴西圣保羅地鐵線路的隧道變形和融合，而附近正在建造一座摩天大樓。在挖掘過程中需要隧道監控系統，并為摩天大樓建造支撐墻，以確保地鐵線路的運行不會中斷，并且地鐵乘客的安全性不會受到影響。
本項目采用的確定隧道收斂的引伸方法使用基于FBG的傳感器測量沿隧道輪廓不同點的應變，并將其轉換為隧道支撐的位移。它還允許量化支持的收斂及其隨時間的幾何演變。
監測隧道的兩個部分，每個部分有七個測量點，每個測量點有一個應變和一個溫度傳感器。使用帶有四個光學通道的機架式來查詢所有傳感器，每分鐘采集一次數據，然后處理并保存到數據庫中。附近安裝了一個19英寸的機架，用于保護測量單元，服務器PC，UPS和互聯網連接。計算測量的波長，以便對布拉格波長的熱效應進行應變測量，并估算收斂性。方法算法。
同樣，應變和溫度測量系統正用于長期監測阿爾及利亞康斯坦丁河上1.1公里的斜拉橋。該系統與傳統技術傳感器和數據采集設備并行安裝，并作為完整的結構監測系統（SHM）集成。傳感器預先安裝在應變和溫度傳感器陣列中，以澆鑄在混凝土內。陣列的每一端都有一個光學連接器。每根帶有四根光纖的長光學分支電纜和每端的連接器用于連接多個陣列位置。
這種預裝配和準備工作提高了安裝效率，不僅因為電纜更少，而且因為連接器的使用確保了安裝不需要使用特殊的人力或設備。一個四通道BraggMETER讀寫器從22個應變傳感器和18個溫度傳感器收集同步數據，共計40個基于FGB的傳感器。詢問器與其他數據采集系統一起安裝，并使用其可用的LAN接口同時進行控制。
盡管工程師在結構監測中使用電應變計可能有數十年的經驗，但這些應用證明了光纖傳感器如何提供各種經濟和性能優勢。
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