Читать онлайн «Волоконно-оптические датчики. Физические основы, вопросы расчета и применения»

ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, ВОПРОСЫ РАСЧЕТА И ПРИМЕНЕНИЯ В. И. Бусурин Ю. Р. Носов ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, ВОПРОСЫ РАСЧЕТА И ПРИМЕНЕНИЯ МОСКВА Э HEP ГО АТОМ ИЗ ДАТ 1990 Scan: AAW; DjVu: Dmitry7 ББК 32. 96-04 Б 92 УДК 681. 586. 5 Рецензент доктор техн. наук В. Д. Зотов Бусурин В. И. , Носов Ю. Р. Б 92 Волоконно-оптические датчики: Физические основы, вопросы расчета и применения. — М. : Энергоатомиздат, 1990. -256 с: ил. ISBN 5-283-01523-8 Рассмотрены физические основы волоконно-оптических датчиков (ВОД), принцип действия которых базируется на изменении амплитуды, фазы, поляризации, частоты оптических сигналов, распространяющихся по световоду, при различных внешних воздействиях. Даны основные расчетные соотношения для определения функции преобразования динамического диапазона, погрешности, частотных характеристик ВОД. Указаны возможные области применения для измерения и контроля различных технологических параметров. Для инженеров и научных работников, занимающихся разработкой средств измерения и контроля. 2402020000-027 Б 207-90 ББК 32. 96-04 051(01)-90 ISBN 5-283-01523-8 ПРЕДИСЛОВИЕ Совершенствование систем автоматического контроля и управления различными объектами, процессами, производ- ствами во многом определяется достижениями в области измерительных преобразователей (датчиков). Многие выпуска- емые датчики не всегда удовлетворяют потребителя по таким показателям, как размеры, точность, допустимые условия эксплуатации. В последнее десятилетие сформировалось направ- ление, использующее оптическое излучение и уникальные свойства оптических сред для регистрации различных физичес- ких воздействий. Этому способствовали также успехи в техно- логии волоконных световодов, которые привели к широкому их использованию для передачи информационных сигналов. Развитие волоконно-оптических датчиков (ВОД) идет по пути замены традиционных датчиков, когда потребителя не удовлетворяют их параметры, или по пути получения новых функций. Они оказываются конкурентоспособными в тех случаях, когда необходимо обеспечить работу в условиях сильных электромагнитных полей, в агрессивных и взры- воопасных средах совместно с волоконно-оптическими линиями связи. В настоящее время это уже признанное направление развития измерительных преобразователей, в рамках которого созданы датчики давления, усилия, перемещения, скорости, акустических нагрузок, напряженности электрического и ма- гнитного полей и т. д. Постоянно расширяется круг научных коллективов и кон- структорских организаций, занимающихся разработкой ВОД. По прогнозам мировой рынок таких датчиков будет иметь годовой рост примерно 9% в течение последующих лет. Резко возросло среднегодовое число публикаций (в 10—15 раз за последние пять лет), которых насчитывается сейчас тысячи. Имеется немало монографий и обзоров, которые касаются отдельных вопросов ВОД и, несомненно, полезны. 3 В то же время современный этап развития ВОД характеризу- ется тем, что их физические основы в основном сформировались и созданы условия для написания книги, которая, обобщая предыдущее, могла бы предложить читателю сложившееся представление о принципах действия ВОД, их предельных возможностях, погрешностях, типовых видах реализации и ос- новных областях применения.