当河道变窄或两条河水相撞并合并,水流的速度将增加,变得更强,水的流动和光的流动在许多方面是相似的,这激励了一批来自新加坡南南洋理工大学和内布拉斯加林肯大学的研究人员进行探讨光流在波导中是否表现出同样的特性,波导即可供电磁波在端点之间进行传输的一种线性结构。
根据在《应用物理快报》杂志上的报道,他们通过研究这种光纤微型耦合器的红外传感特性进行测试,并建立了一个传感器,其灵敏度要比常规的基于光纤的生化传感器的灵敏度高20倍。
通过使用一个技巧性的方法来增加的光学纤维对周围的环境中的小的折射率的变化的灵敏度,光纤上小浓度的分子上或光纤表面附近的变化可以被检测到,虽然一般的想法是众所周知的,这种特殊的方法解决了一个现有的灵敏度问题。
该研究团队的光学纤维耦合器传感器的基本概念是“光的干涉,会沿光纤耦合器进行传输,”LeiWei解释说,他是南洋理工大学电气与电子工程学院和工程学院的助理教授。
干涉是一种常见的自然现象,当光,声,甚至水波在同一个空间时,就会有可能发生。
“在我们的工作中,当光沿光纤传播时,两个不同的光纤传导模式在耦合器中可被激发霍尔电流传感器,并且干扰也会发生,”Wei补充说。
基于光学干涉的传感器目前被用于包括生物测量领域内的许多应用,并且使用光纤使这些设备非常紧凑和经济。
“但据报道,目前的大多数光纤生化传感器的一个缺点是,他们表现出高的灵敏度只有当周围的折射率(RI)和光纤的折射率(1.44)很接近时才会实现,”魏解释说,“在实践中,检测到的生物分子实际上是制备的水溶液的形式,有一个RI相当接近的水折射率(1.33),因此,实现高灵敏度的追踪目标的分析和小分子的检测是从根本上对于基于光纤传感器具有挑战性。
该小组的研究过程中,他们创造了一种光学纤维耦合器传感器能够实现超高灵敏度的“低折射率范围的传感,在1.33折射率范围,通过精确设计参数,最小化‘偶超模’和‘奇超模’群折射率差,”他补充说。
称重称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置,用称重传感器茵先要考虑称重传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到称重传感器能否正常工作以它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。
霍尔电压传感器环境对称重传感器造成的影响主要有以下几个方面:。
1)高温环境对称重传感器造成涂覆材料熔化,焊点开化,弹性体内应力发生结构变化等问题,对于高温环境下工作的称重传感器常采用耐高温称重传感器,另外,必须加有隔热,水冷或气冷等装置。
2)粉尘,潮湿对称重传感器造成短路的影响,在此环境条件下应选用密闭性很高的称重传感器,不同的称重传感器其密封的方式是不同的,其密闭性存在着很大差异。
常见的密封有密封胶充填或涂覆,橡胶垫机械紧固密封,焊接(氩弧焊,等离子束焊)和抽真空充氮密封。
从密封效果来看,焊接密封为最佳,充填涂覆密封胶为量差,对于室内干净,干燥环境下工作的称重传感器,可选择涂胶密封的称重传感器,而对于一些在潮湿,粉尘性较高的环境下工作的称重传感器,应选择膜片热套密封或膜片焊接密封,抽真空充氮的称重传感器。
3)在腐蚀性较高的环境下,如潮湿,酸性对称重传感器造成弹性体受损或产生短路等影响,应选择外表面进行过喷塑或不锈钢外罩,抗腐蚀性能好且密闭性好的称重传感器。
4)电磁场对称重传感器输出紊乱信号的影响,在此情况下,应对称重传感器的屏蔽性进行严格检查,看其是否具有良好的抗电磁能力。
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