파이바센서라고?
파이바센서, 생물학적, 화학적, 마타는 생물학적 매개변수를 생성하여 유용하게 사용할 수 있습니다.を独自に組umi합わせ루이것은 により、構造물のmonitaring、석유・가스探査、環境monitaring、医療診断など、Samaざまな分のにれていまс。
파이바센서그리고,광파이버를 빛나게 하는 빛의 화성을 생성하는 것,생물학적,화학적,마타는 생물학 당신의 파라메타를 결정하는 것은 데바이스입니다. 파이바센서, 他の센싱技術に比べ、以下のよуな利点がありまし：
長距離동작 |
파이바센서 は、信号の劣化や損失を大名失を大名失は、長距離の信号伝送がdedikimas.そのため、遠隔地下使用や超大型構造물の監視に適していまс。 |
소형/소량 |
파이바센서가 작은 크기・軽weight로 あuruため, 設置が容易り, samaざmanasystemに組umi込むとがdedikimas。 |
低消費전력 |
파이버센서, 이동작에 必要나 전력이 비비常に少ないため, 전력이 제조限傌uru遠隔地や포타불용途に最適Desc입니다. |
|
1본노파이버에 의해 파이바센서가 더 강력해졌습니다. |
높은速 |
파이버센서, 高い帯域幅と速い応答速道を実現데키루타め, 유동적인計測や리아르타임제제御の用途に適していまс。 |
이것의 논리는 움직이는 작업 특성과 파이버 센서가 결정하는 데 더 많은 것을 더 잘 활용하는 식물의 특성이 합해집니다.わざまな産業やり、Samaざまな産業や用途多幅広い業に活用活れていまс。その中下特に 重要なものをご紹介しまс：
- 橋梁、dam、빌、파이프라인、航空機など、土木・航空宇宙構造동물의 構造헤르스모니타링입니다.센서-は, 損傷,変형,振동を検이 나오는 것은 이것으로 が데키마스입니다.
- 온도, 온도, 압력, 공기압수중노사마자마나화학種の濃道などをMONITARINGSULU環境센싱.
- 生体内の血糖値、血中酸素濃道、pH値などを測器医療診断機器。
- 工業사용 프로세스의 제어를 제어합니다.
- 防衛と안전 보장保障。파이바센서は、國境や군事施設にとけRU侵入、물체んや構造물の変位、地震活動などを検知 su у ために 使usededkimas.
현재 사용하고 있는 파이버 센서의 종류와その動작원리、具体的な実装方法は、先に挙げた用途と同様に多岐にわたりまし。し뭐, 뭐라해도 마찬가지입니다. 이바니에 빛을 발하는 を導入し、その中を伝播しせmas。そして、파이바이바を取り巻ku媒体の생물학적, 구조적, 생물학적 특질에 의해, 빛나게 하는 등의 현상이 발생합니다. 루이토가데키마입니다.이것의 変化は、光の強道、位波長、偏光状態（または여기라の組umi合わせ)、일본어 파이버 자체의 散乱特性の変化가 있는 것은 ありまし。여기 라노 센서의 仕組milについて、それぞれ詳しiku検証しててりとにしましょу。
波長系센서
波長系센서, 특히 FBG(파이바브랏그그레이팅)を利用したセんは、最も一般般使われていたいたての1つ 입니다. FBG는 、 파이버의 말에 沿FBG는 시간에 맞춰 파이버에 "서기마레"입니다.の周期 な な により、특별히 작은 크기를 유지하는 것이 좋습니다.
FBG의 사용 용도에 따라 「分散型」센서의 서비스가 있습니다. 이 곳에서는 1본의 파이바노異なり位置に、それぞれ微妙に異なru波長を反射suruよуに Producerれた一連のFBGを書 木込ん데 이마스 。光がFァい바を進むと、各FBGは一partを反射して光源に向なたて戻たてkimas。構造体の온도 や 機械 는 ひずまが局所 的 으로 変化 시키는 것과 , 近ku の FBG の 周期 が 変化 시키는 것입니다め、反射는 波長が変化しまс。 이 波長しを測 결정하는 것은 、파이바에沿た歪しと温degreeの情報を공간에 나누어진 것들은 て得りとががががまし입니다. 이바센서하、damや橋のよуな大木な構造物に埋め込むとがdedkimas。
図1. 분할형 파이바센서, 파이버니沿그것은 FBG의 FBG입니다.械的なひずしにより、近傍のFBGのピ-к波長が変化しまс。戻たてた光の波長を分析だけの影響があたのながわなりまс。
마타、波長系파이바센서 、사마ざ마나타이프의 바이오센서の基礎となりまし。その多KUは、表面프라즈몬共鳴(SPR)を利用したもの 것입니다. 이 것은 파이버에 直接, 가능한 것은 파이버의 출력력을 높이는 데에 적합합니다. 외부 광학 교육에 있어서는 金属膜(통常は金)を貼루도 없습니다.
금전으로 전화를 걸면 프라즈몬이 움직이고 있습니다. 。이것은 共鳴波長は、他の波長よりも反射が少ななりまс。 이共振波長は、金属層の屈折率に不常に敏感은 입니다。
바이오센서を만드는 것에 は、金属膜を「機能化」しまし。つまり、특별한 선택을 합니다 분배에 대해 서로 합칠 수 있고, 가능하다면 이 부분을 고려하세요.생체분자(마타베크테리아)그리고 코팅하는 것이 좋습니다 이 부분은 입니다.分析対象分子는 센서면에 연결됩니다.波長が変化는 가능합니다. 透過光の波長を分析는 이것을 사용하여, 標的分子の濃道を高感道に測測容容容實ががを分析りてまし。
파이바이바이오센서 は、測定速島が速い、感degreeが高いなど、いkuつなの利点がありまし。また、分析対象物の「 라베르작작」も不要Desc 이칼研究, 医薬제품開発, 샐러드니農業や식료품加工にも使useれていまс。
位상差센서
位位位差sensorは、빛파이바이干渉計が主流입니다 。광파이버야외부光共振器など、周囲の媒質が変化変変変によたて生じuru位変화を測결정하는 것도 입니다.干渉計、maikelson干渉計、Fァbri-pero-干渉計등이 현대적인 것입니다.
맛하트다-干渉計と마이케르손干渉計は、従来の自由공간에서の干渉計と同様に, 빔を参 조명암과 센싱암の2つの経路に分割しmas。센싱어だけが信号にが信号にけが信号にけが信号にやりましれmas.센싱암内のPhysical な長しや屈折率の変化により、経路信の庆対的 な位差が生じ、検位器に干渉縞patan が生成 れmas 。 れがセんしing信号となりま с 。
파브리페로干渉計は、파이바으로부터 에타론（距離を隔てた平行な2つの高反射face）に光を供給し, 測定ポintに設置しましましま с.振動, 圧力,温degree, 屈折率（gasや液体が 空洞に入 ru とによ ど り 、 どにより 、 ァbri発生地点に戻り、干渉縞が変化しまс. 이 페로공공洞内の光路長が変化しまс. 이 방법은 가스や석유의 파이프라인의 坑内圧力の測定や, 複合材料の歪umiや温degreeのmonitaringによku使われまс。
광파이바자이로스코프は位位位差파이바센서의 유형은 매우 다양합니다.に巻なれた状態になたたてい마스입니다.光源はまず2つのつのつに分割れ、Fァいァの端に結合れまし。
코이르가軸回転していuru場合、2つのbi-mは상対matically がずれ루는 이것에 신경쓰입니다. 이 れはsanackk効果と呼ばれmass。2つのbiimは파이바으로부터 파생되는 것과 키니再結합사레마스입니다.渉縞が発生しまс。 이 파탄은 を検 流器り感知、回転の角速tivityを決定しまс。
偏光sensor
광선 센서의 더 많은 정보, 偏光保持光 파이버의 정보에 대해 4 5°의 偏光を導入는 이 작업으로 이동 작업을 할 수 있습니다. 이즈의 것은 유루모(温degree変化や機械的歪umiなど)を、파이바의 출력에 あuru偏光아나라이자を使 て 検 는 が が が が ま し 입니다 .構造 監 視 用 파이 바 센 서 の 多 ku , 偏光 方 式 입니다 .
마타、偏光센서 は、전류를 を感지지기위해타め에 사용하기 위한 것입니다 마스.이것저것 、磁場が 는 光の偏光面 が回転su ru 「 fraday 効果 」を利 したもの 입니다 。そのため、전기에 의해 생성되는 것은 は、従입니다.来のセんべがに比べて、高速応答、高精degree、small・軽weightなど、いkuつなの利点がありまс。
급도센서
확률형 파이버 센서 は、実は最初に開発最初に開発肌たれたいは입니다.
単純な強道型센서の1つは、曲げた파이바を構造物や機械부품에 埋め込む이것으로 형태가 형성될 수 있습니다.曲げ半径の変化は、파이바이어光の損失に影響しまс。つまり、圧力、加速張、移動、熱膨張など、물체에寸法変化をもたしものはしべて、파이바이바이바を変shapesせ、信号を発生生せ루といといと입니다。
확률을 높이는 것이 더 나은 방법입니다.1つの방법은 は、파이버가 빛을 を透過하기 위해 依存하기 위한 부분의 전체 반작용량 を抑抑減少折率変化が파이바코입니다.あを囲むEBANETSent場와 같은 작업을 수행하는 것은 매우 중요합니다. 、파이버의 장수에 맞춰 크래딩(肉盛り)의 일부분을 を除去し, 에바넷센트場が파이버의 周囲の媒体에 浸透하기 쉬울 것입니다. 이 방법은 파이버의 透過特性が変化しまс。液体の液面を感知したり、gassensa-として使用使して使わりと、透過特性が変化しまс。
一般に、強道型센서 は他のtypeyよりも신프르로 ため、低비용데 あたても、現広 使用 れていません.のは、読umi取り値を発生 せuruといといと 입니다.はdedikimasが、여기라노센서-로부터노이즈やspriasを完全に除去しめとは困難입니다。
散乱型센서
빛나는 파이버의 브리르안 散乱やramant散乱を利用したしまざまなセんinging技術がありまс。 이 것들은 光Time領域反射率測定法(OTDR)과 組mi合わせて使用傌mas。
브리르안散乱は,光が媒体中の舌響모드와 상호작용을 위해 작업하는 데 発生まし。브리르 AN散乱のピ-波長は, 物質の屈折率に強ku依存しまс。そのため、周囲の媒体の温tivityや圧力の変化に敏感Desc。
브리르안 센서를 사용하여 빛을 발하는 파루스를 파이버로 삼으십시오. 브리루안은 에루루스페크트루의 変化のtime遅延は、파이바노도노의 辺りりは乱が発生したなを示し, その結果, 散乱を引木起した状態の場所を示しまс。
ラマン散乱は、光がファイバー内の分子振動と相互作用することで発生します。ラマン信号は温度のみに依存します。ラマンセンシングは、ブリルアンセンシングと同様に実施されます。すなわち、ファイバーにパルス光を送り、戻ってきた光のスペクトルを時間の関数として分析します。
散乱を利用した센서の大木な利点は、아라유루시리카파 이바니는 특수성을 갖고 있습니다.使たて て り の 散 乱 も 数 十 ki 로토이 우비常に大木な距離と効果を発揮しまс。そのため、特に大型や長大な構造物のmonitaring에 있는 것이 있습니다.
전체적인 내용은 파이바센서 は、その多様な機能と操操作性の良としなな、 samaざまん途に適していまс。構造ヘrsmonitaring、stone油・gas探査, 바이오메디카르센싱, 環境모니터링, 工業용 프로세스監視など、技術の継続的な進歩により、その用途はまましがたていしょが。