Во время проведения различных научных работ, а также исследований для помощи в наблюдении, изменения и описания физических величин широкое распространение получили датчики, принцип работы которых заключен в приеме, преобразовании и измерении определенного сигнала исходя из физических параметров исследуемого объекта, таких как вес, температура, давление, влажность, скорость [1].
Для выполнения определенных исследований и работ хорошие датчики должны обладать широким рядом характеристик: иметь малые вес и размер, должны показывать высокое сопротивление помехам и воздействиям окружающей среды, быть производительными, экономичными и иметь высокую эксплуатационную способность [1].
Рассмотрим следующие применяемые типы датчиков.
Оптоволоконные датчики (рис. 1) обладают общим принципом работы, который заключается в том, что внутри оптоволокна находятся брэгговские решетки и световое излучение, попадая и перемещаясь по оптоволокну, будет менять параметры в этих решетках. Данные изменения считываются и обрабатываются системой, после чего делается вывод об изменении характеристик [3].
У данного типа датчиков существует два принципа работы: точечный и распределенный [3].
При помощи точечных – измеряют и контролируют давление, температуру, вибрации. Базовый элемент датчика – селектирующие зеркала. В точечных датчиках излучение идет в виде тонкой полоски, исходящей от широкополосного источника, после чего оставшаяся часть излучения передается по оптоволокну [3].
Данный вариант отличается своей автоматизированностью благодаря возможности использования нескольких штук контроллеров, что благоприятно влияет на точность при передаче. Применение для них – это контроль давления, температуры, вибраций [3].
В распределенных же датчиках, наоборот, поток, рассеиваемый опросным устройством, будет далее поступать через оптоволокно и считываться, исходя из этого можно получить информацию сразу на нескольких точках волокна. Данный тип датчиков отлично подходит для считывания температуры [3].