光纤传输与无线传输有什么不同？

单模光纤因为衰减小而具有更大的容量，但是它的生产要比多模光纤昂贵。光纤在任何时间都只能单向传输，因此，要实行双向通信，它必须成对出现，一个用于输入，一个用于输出，光纤两端接到光学接口上。

按照传统通信系统模型来看，它的基本框架是：信源-发送器-传输系统-接收器-信宿。传输系统(信道)，也就是我们所说的传输媒体所构成的系统模型。 由于信号在信道中的传输是单向性的，而且会受到噪声的影响与干扰，所以，恰当选择传输媒体，对提高信号传输的性能，即可靠性和有效性，有着极其重要的意义。通信质量取决于信号的特性和传输媒体的性质，关键就是能否匹配好信号频谱特性和信道传输特性。传输媒体从狭义上来说，指的是发送器与接收器之间的传输系统，它针对的是信号;从广义上来说，指的是信源和信宿之间的系统，它针对的是信息。

我们将传输媒体分为导向和非导向两种，二者的区别分别为受制于媒体自身特性和受制于信号本身。 导向与非导向也就是我们常说的有线通信和无线通信。有线通信分为双绞线、同轴电缆、架空明线和光纤四类。光导纤维，也就是光纤，是一种能够传导光信号的极细(50μm～100μm)而柔软的介质。

光纤的横截面为圆形，从外到内由三部分组成：外壳、包层、纤芯。三者的光学性能不同：纤芯常由二氧化硅构成，为光通路。包层由多层反射玻璃纤维构成，目的是将光线反射到纤芯上。从传输点模数来分，光纤可以分为单模和多模两种传输方式，单模提供单条光通路;多模光纤，即发散为多路光波，每一路光波走一条通路。单模光纤因为衰减小而具有更大的容量，但是它的生产要比多模光纤昂贵。光纤在任何时间都只能单向传输，因此，要实行双向通信，它必须成对出现，一个用于输入，一个用于输出，光纤两端接到光学接口上。

光纤有四大显著优点：

一、带宽大，容量大。 现在，光纤已基本实现工程实用化，不仅能满足电话、数据、文字、图像等综合业务信息的传输需求，而且也适应将来信息化社会的发展。比起其它有线传输方式来说，光纤是目前性能最良好的传输介质，通过频分，时分和波分复用，它将会越来越多的应用在日常生活中。

二、损耗小，中继距离长。 光纤传输损耗不会随频率和温度改变而改变，所以光纤的安装不需要严格的稳定;而其中继距离长的性能，就可使其应用于海底光缆通信和国防长途通信，这对解决海底通信有着重要的意义。

三、抗干扰性好。 光纤是绝缘材料，只能导光而不能导电，所以光纤不受电磁干扰，因此，其既可以防止电磁波辐射而受到窃听，又可以防止外部干扰信号的影响，这对提高现代通信的安全性和保密性有极重要的作用。

四、体积小，质量轻。 由于光纤可进行复用，容量又大，只需要极小极细的光纤就可以传输大量信号，也就降低了运输和搭建等成本。

与有线通信相对的就是无限通信，包括无线电波通信，红外通信和微波通信三种。由于它们都是沿直线传播的，都需要在发送方面和接受方面有一条视线通路，所以也称它们为视线媒体。无线电波具有全向性，频率较小;红外线频率最小，常用于与温度有关的事物的探测;微波的频率介于二者间，其具有定向性，主要利用的是它会穿透电离层而进入宇宙空间的特性。现在微波应用最广，主要分为两种类型，即地面微波接力通信和卫星通信。由于微波在空间中是以直线传播的，而地球表面是曲面，所以其在地面的传播距离受到限制。为了增加传输距离，就增大天线塔的高度，塔越高，传输距离越远。

地面微波通信有以下主要特点：频率高，带宽大，传输距离远，抗干扰能力强，可靠性高。但正由于其频率高的特性，所以在相邻站点间不能有障碍物，而且容易受到天气的影响而造成失真。卫星通信和地面微波通信的原理类似，其实质是利用位于36000km高空的人造同步地球卫星作为中继的一种微波接力通信。采用三个适当配置的卫星，就可以覆盖全球除两级音区以外的所有地方。卫星通信最大的优点就是通信为面覆盖式的，同步卫星发射的电磁波能辐射到地球的三分之一的区域，因而便于实现多址和移动通信，也便于组成通信网。因此，其广泛应用于传输多路长距离电话、电报、电视等业务，我们在不同的地域，也可以欣赏到其他地区的现场直播。然而，它也有它的缺点，那就是它的延时太大。无论地面上两站的距离有多远，从发射器通过卫星转载到接收器的延时有270us，这相对于其他无线通信要长得多，也正因为如此，卫星通信的保密性也较差。

通过有线通信的代表——光纤与无线通信的代表——微波的对比，我们可以看出二者各有自己的优缺点。光纤受制于媒体自身的特性，它要求信号与信道的匹配，是路的概念;而无线通信它凭借的是信号自身的特性，是一种场的概念。这是它们的外观上最基本的差别。随着经济的高速发展，对传输介质的研究也越来越深刻。光纤可以高速、准确的传输信号，而且质量轻、易搭建、造价低，但是正是由于它的这些优点，它也有很大的缺点，那就是不一定能满足构建要求。例如当通信线路要通过某些建筑物、山体、施工挖掘、电缆铺设等工程时，只能绕行，这样既费时又费力，所以，光纤需要自由空间来施展自己的才能。而无线通信就掩盖了这个缺点，它通过选择不同的波来作为载体，可以通过不同的障碍物而自由传输。可是，卫星通信也有很大的缺点。它不是靠实在的介质来传输信号，这样就会有可能产生误差。例如在微波通信中，有时一个天线发射出的信号也会分成几条略有差异的路径到达天线，因而造成失真;在传输过程中，也会相对有线传输受到更大的天气等环境因素的干扰。

那么，如何选择传输信号方式呢?例如：当要建设一栋办公楼时，我们就要选择网络的覆盖方式，是选择铺设高速、轻巧的光纤，还是选择无线网络覆盖：如果我们是定点办公的话，那么我们当然是选择光纤，因为它传输速率极高，稳定;如果需要移动办公的话，那就选择无线通信，这样可以随时随地上网不用受到地点限制，可是这样的话网络就不太稳定。如果选择海底与陆地间通信方式，我们一般选择光纤，虽然这样铺设会需要大量材料，信号会有极大时间的延迟，需要大量人力、物力，可是若选择无线通信的话，由于海水阻力极大，信号会有很大的衰减，导致传输距离极短……频恒通讯技术专家建议，应当按需选择，因地制宜。

详解红外、激光、紫外等新型传感器原理，从分类到应用一次将明白

传感器在仪器仪表行业中最常见的名词，传感器主要分常用传感器、新型传感器和数字传感器三大类！这篇文章将会详细介绍这些传感器。

一、红外传感器

红外传感器是将辐射能转换为电能的一种传感器，又称为红外探测器。

常见的红外探测器有两大类，热探测器和光子探测器。

热探测器是利用人射红外辐射引起探测器的敏感元件的沮度变化，进而使有关物理参数发生相应的变化，通过测量有关物理参数的变化来确定红外探测器吸收的红外辐射。热探测器的主要优点是响应波段宽，可以在室沮下工作，使用方便。但是，热探测器响应时间长，灵敏度较低，一般用于红外辐射变化缓慢的场合。如光谱仪、测温仪、红外摄像等。

光子红外探测器是利用某些半导体材料在红外辐射的照射下，产生光子效应，使材料的电学性质发生变化，通过测最电学性质的变化，可以确定红外辐射的强弱。光子探测器的主要优点是灵敏度高，响应速度快，响应频率高。但一般需在低温下工作，探测波段较窄，用于侧温仪、航空扫描仪、热像仪等。

红外传感器广泛用于测温、成像、成分分析、无损检测等方面，特别是在军事上的应用更为广泛，如红外侦察、红外雷达、红外通信、红外对抗等。

二、激光传感器

激光传感器利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。

激光传感器按工作物质可分为4类。

1、固体激光器；

2、气体激光器；

3、液体激光器；

4、半导体激光器。

三、光纤传感器

光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、结构简单、体积小、耗电少、光路有可挠曲性以及便于实现遥测等。

光纤传感器一般分为两大类，一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器，称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用，必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。

无论哪种传感器，其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测量。光纤传感器可以测量多种物理量，目前已经实用的光纤传感器可测量的物理量达70多种，因此光纤传感器具有广阔的发展前景。

四、温湿度传感器

温湿度传感器只是传感器其中的一种而已，只是把空气中的温湿度通过一定检测装置，测量到温湿度后，按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，用以满足用户需求。

由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。

五、紫外线传感器

紫外线传感器是传感器的一种，可以利用光敏元件通过光伏模式和光导模式将紫外线信号转换为可测量的电信号。最早的紫外线传感器是基于单纯的硅，但是根据美国国家标准与技术研究院的指示，单纯的硅二极管也响应可见光，形成本来不需要的电信号，导致精度不高。Gan的紫外线传感器，其精度远远高于单晶硅的精度，成为最常用的紫外线传感器材料。

紫外线传感器的工作模式通常分为两类：光伏模式和光导模式。所谓光伏模式是指不需要串联电池，串联电阻中有电流，而传感器相当于一个小电池，输出电压，但是制作比较难，成本比较高；光导模式是指需要串联一个电池工作，传感器相当于一个电阻，电阻值随光的强度变化而变化，这种制作容易，成本较低。

六、机器人传感器

机器人传感器是一种能将机器人目标物特性(或参量)变换为电量输出的装置，机器人通过传感器实现类似于人类的知觉作用。机器人传感器分为内部检测传感器和外界检测传感器两大类。内部检测传感器是在机器人中用来感知它自己的状态，以调整和控制机器人自身行动的传感器。它通常由位置、加速度、速度及JR力传感器组成。外界检测传感器是机器人用以感受周围环境、目标物的状态特征信息的传感器。从而使机器人对环境有自校正和自适应能力。外界枪侧传感器通常包括触觉、接近觉、视觉、听觉、嗅觉、味觉等传感器。

机器人传感器是机器人研究中必不可缺的重要课题，需要有更多的、性能更好的、功能更强的、集成度更高的传感器来推动机器人的发展。

七、智能传感器

智能传感器是一种带有微处理机的，兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。

八、数字传感器

数字式传感器是指能把被测(模拟)量直接转换成数字徽输出的传感器。数字式传感器是检测技术、微电子技术和计算机技术相结合的产物，是传感器技术发展的另一个重要方向。

数字式传感器可分为三类

一是直接以数宇量形式输出的传感器，如绝对编码器可以将位移鳍直接转换成数字量。

二是以脉冲形式愉出的传感器。如增量编码器、光栅、磁栅和感应同步器可以将位移量转换成一系列计数脉冲，再由计数系统。所计的脉冲个数来反映被侧量的值。

三是以频率形式输出的传感器，能把被测量换成与之相对应的、且便于处理的频率输出，因此也叫做频率式传感器。数字式传感器在机床数控、自动化和计量、检测技术中得到日益广泛的应用。

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