光线传感器
通过介绍光纤传感器的构造及工作原理，光纤传感器的许多优越的特点，灵敏度高、可以任意改变形状、可用于恶劣的环境中等等。来说明光纤传感器是使用是非常广泛的，其应用领域是在我们的周围环境中，其重要性日益增强。最后，光纤技术会越来越得到应用，它会给我们人类带来极大的方便与利益。
一、光导纤维的原理
光纤传感器就是利用光导纤维的传光特性，把被测量转换为光特性(强度、相位、偏振态、频率、波长)改变的传感器。它的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。随着现代科学技术的发展, 信息的获得显得越来越重要。 光纤传感器具有许多优点：灵敏度较高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的的光纤传感器；可以制作传感各种不同的物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件；光纤传感器可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀和其他的恶劣环境；具有与光纤遥测技术的内在相容性。
1、灵敏度高由于光是一种波长极短的电磁波, 通过光的相位便得到其光学长度。以光纤干涉仪为例, 由于所使用的光纤直径很小, 受到微小的机械外力的作用或温度变化时其光学长度要发生变化, 从而引起较大的相位变化。 2、测量速度快光的传播速度最快且能传送二维信息, 因此可用于高速测量。对雷达等信号的分析要求具有极高的检测速率, 应用电子学的方法难以实现, 利用光的衍射现象的高速频谱分析便可解决。信息容量大被测信号以光波为载体, 而光的频率极高, 所容纳的频带很宽, 同一根光纤可以传输多路信号。 3、适用于恶劣环境光纤是一种电介质, 耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰, 可用于其它传感器所不适应的恶劣环境中。另外, 利用光纤的柔韧性可将光纤传感器做成各种形状的传感器及传感器阵列, 用于多参数测量。
二、光线传感器的应用
1、光纤高温测量系统 测量时，测量光纤插入钢水内部约40 cm深。光纤可采用金属套层光纤，光纤插入钢水瞬间，光纤被烧蚀，端面形成半圆形凹面，这时，在金属套层被烧蚀前，光纤最前端可近似视为黑体。在测量段光纤被烧蚀前，钢水测量点处的温度可传出。钢水内部温度通过对光纤端面的辐射由光纤传输到光电转换及单片机处理系统。
2、基于微弯效应测压力 微弯效应：光纤在微弯时引起纤芯中传输的光部分投入包层(全反射条件受到一定破坏)，造成传输损耗，微弯程度不同，泄漏光波的强度也不同，从而达到光强度调制的目的。 光纤压力传感器主要有强度调制型、相位调制型和偏振调制型三种。 强度调制型光纤传感器是一种可用于测量位移、温度、压力、气体浓度等多种物理量的高精度传感器。大多基于弹性元件受压发生机械形变，将压力信号转换为位移信号来进行检测。为改善传感器的性能，微弱光强信号的检测需要载波调制和双光路补偿。传统的这类传感器通常采用模拟电路实现，存在着元件漂移误差、调校困难、不易组网、尺寸较大等固有的弊端。相位调制型光纤传感器是利用光纤本身作为敏感元件，通过被测能量场的作用，使光纤内传播的光波相位发生变化，再用干涉测量技术把相位变化转换为光强变化，从而检测出待测的物理量。光纤中光的相位由光纤波导的物理长度、折射率及其分布、波导横向几何尺寸所决定，应力、应变、温度等外界物理量能直接改变上述三个波导参数，产生相位变化，实现光纤的相位调制。简单地说，将被测量转为光的波长或光程差的变化，从而使相位发生变化的方法称为相位调制。
3、光线位移传感器
反射式光强调制测量位移由光纤输出的光照射到反射面上发生反射，其中一部分反射光返回光纤，测出反射光的光强，就能确定反射面位移情况。这种传感器可使用两根光纤，分别作传输发射光及接收光用；也可以用一根光纤同时承担两种功能。为增加光通量可采用光纤束，此方法测量范围在9 mm以内，其光强调制的示意如下图所示：
距离传感器
距离传感器又叫位移传感器，距离传感器一般都在手机听筒的两侧或者是在手机听筒凹槽中，这样便于它的工作。当用户在接听或拨打电话时，将手机靠近头部，距离传感器可以测出之间的距离到了一定程度后便通知屏幕背景灯熄灭，拿开时再度点亮背景灯，这样更方便用户操作也更为节省电量。
距离传感器原理
利用各种元件检测对象物的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据使用元件不同，分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。手机使用的距离传感器是利用测时间来实现距离测量的一种传感器.
红外脉冲传感器通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离。
一、距离传感器的分类
1、光学式位移传感器(智能传感器ZX-L-N系列等)
光源发出的光通过透镜进行聚光，并照射到物体上。物体发出的反射光通过受光透镜集中到一维的位置检测元件(PSD)＊上。如果物体的位置(距离测定器的距离)发生变化，PSD上成像位置将不同；如果PSD的两个输出平衡发生变化，PSD上的成像位置将不同，PSD的两个输出平衡会再次发生变化。
如果将这两个输出作为A、B，计算A/(A＋B)，并加上适当的拉线系数‘k’和残留误差‘C’，可求得公式为: 位移量=A/(A+B)+K+C。测得的值不是照度(亮度)，而是A、B两个输出的位移量，因此即使与测定对象物之间的距离发生变化，受光光量发生变化也不会受影响，可以得到与距离的差、位置的偏移成比例的线性输出。
PSD方式与CCD(CMOS)方式
PSD方式的原理特长：将对象物上的光点光束投影到受光元件上时的重心位置换算为距离
CCD(CMOS)方式的原理特长：
分别检测对象物上的光点光束投影到受光元件上时的CCD(CMOS)的各像素的光量，并换算为距离。CMOS与CCD的差异CCD是指Charge Coupled Device(电荷传输元件)的略称，而CMOS则是Complementary Metal Oxide Semi-conductor(互补性金属氧化半导体)的略称。CCD是根据动作原理而命名的，CMOS则是根据构造而命名的。
正反射方式和扩散反射方式
