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德國Wenglor光電傳感器和光纖傳感器的區別

更新時間:2021-11-09點擊次數:788

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光纖傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)是一種放大器(qi)分(fen)離(li)型(xing)(xing)的(de)光電(dian)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi),光纖傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)中也有(you)對射(she)型(xing)(xing)、回歸反(fan)射(she)型(xing)(xing)和擴(kuo)散反(fan)射(she)型(xing)(xing)。光纖傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)功能(neng)與光電(dian)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)有(you)些類似,均可遠距離(li)檢測物體(ti)是否存(cun)在。

不(bu)同的是,光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的體型較(jiao)光(guang)(guang)電傳(chuan)感(gan)器(qi)小,且(qie)光(guang)(guang)斑直徑也比光(guang)(guang)電傳(chuan)感(gan)器(qi)的光(guang)(guang)斑小很(hen)多(duo)。此外,光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)由光(guang)(guang)纖(xian)(xian)及光(guang)(guang)纖(xian)(xian)放(fang)大器(qi)組(zu)成(cheng),這使得它(ta)能適應(ying)更(geng)惡劣的環(huan)境,比如油(you)污環(huan)、高溫等。因為光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的優點以(yi)及它(ta)的數(shu)字化顯示、管理(li),是目前傳(chuan)感(gan)器(qi)發展(zhan)的主流。

光(guang)電傳感(gan)(gan)器(qi)是(shi)一種光(guang)學(xue)控制(zhi)開關,可在(zai)定位置實現(xian)自動(dong)開啟閉合的(de)設備(bei)。光(guang)電傳感(gan)(gan)器(qi)具有(you)感(gan)(gan)應距離遠,便于(yu)調整感(gan)(gan)應距離,可實現(xian)非接觸式檢(jian)測等特點。因此在(zai)一些場景,光(guang)電傳感(gan)(gan)器(qi)也經常(chang)被用于(yu)遠距離檢(jian)測物體是(shi)否存在(zai)。

光纖傳感器的特點:

1、檢測距離。

2、對檢(jian)測(ce)(ce)物體的限制少:以檢(jian)測(ce)(ce)物體引起的遮(zhe)光和(he)反射為檢(jian)測(ce)(ce)原理,所以不(bu)象接(jie)近傳(chuan)感(gan)器等(deng)(deng)將檢(jian)測(ce)(ce)物體限定在具(ju)有導磁性,它(ta)可對玻璃·塑料(liao)、木材、液體等(deng)(deng)幾乎(hu)所有物體進行(xing)檢(jian)測(ce)(ce)。

3、響應時間(jian)短:光本身為高速,并且(qie)傳(chuan)感器(qi)的電(dian)路都由(you)電(dian)子零件構(gou)成,所(suo)以不包含機械性工作時間(jian),響應時間(jian)非常短。

光(guang)纖(xian)傳感器有哪些?分別用來測量什么?

光纖傳感器可以分為兩大類: 一(yi)類是功(gong)能型(傳感型)傳感器; 另一(yi)類是非(fei)功(gong)能型(傳光型)傳感器。

1.功(gong)能型傳感器是利用光纖本身的(de)(de)特(te)性把光纖作為(wei)敏感元件, 被測量對光纖內傳輸的(de)(de)光進(jin)行調(diao)(diao)制, 使傳輸的(de)(de)光的(de)(de)強度、相位、頻率(lv)或(huo)偏振態等特(te)性發生變化, 再通過對被調(diao)(diao)制過的(de)(de)信(xin)號(hao)進(jin)行解調(diao)(diao), 從(cong)而(er)得出被測信(xin)號(hao)。

光(guang)纖在(zai)其中不僅是導光(guang)媒(mei)質,而(er)且也是敏感元件,光(guang)在(zai)光(guang)纖內(nei)受被測量(liang)調制,多(duo)采用多(duo)模光(guang)纖。

優點:結構緊湊、靈敏度高(gao)。

缺點:須用(yong)特殊光纖(xian),成本高,

典型例(li)子(zi):光(guang)纖陀螺、光(guang)纖水聽器等

2.非功能型傳(chuan)感(gan)器是利用(yong)其它敏感(gan)元件感(gan)受被測量(liang)的變(bian)化(hua), 光纖僅作(zuo)為信息(xi)的傳(chuan)輸介質,常采用(yong)單模光纖。

光纖在其中僅起導光作用(yong),光照在光纖型敏感(gan)元(yuan)件上(shang)受被測量調制。

優點:無需特殊光纖及其(qi)他特殊技(ji)術,

比較(jiao)容(rong)易實現,成(cheng)本低。

缺點:靈敏度較低。

德國Wenglor光電傳感器和光纖傳感器的區別實用化的(de)大都(dou)是非功能型(xing)的(de)光纖傳感器。

光(guang)(guang)纖(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)是最(zui)近幾年出現的(de)(de)新技(ji)術,可以(yi)用(yong)來測(ce)量多(duo)種物(wu)理量,比如聲場(chang)(chang)、電場(chang)(chang)、壓(ya)力、溫(wen)度(du)(du)、角速度(du)(du)、加速度(du)(du)等(deng),還(huan)可以(yi)完(wan)(wan)成現有(you)(you)測(ce)量技(ji)術難以(yi)完(wan)(wan)成的(de)(de)測(ce)量任務。在狹小的(de)(de)空間里(li),在強(qiang)電磁(ci)干擾和(he)高(gao)電壓(ya)的(de)(de)環境里(li),光(guang)(guang)纖(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)都顯(xian)示(shi)出了(le)*的(de)(de)能力。目前(qian)光(guang)(guang)纖(xian)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)已經有(you)(you)70多(duo)種,大致上分(fen)成光(guang)(guang)纖(xian)自身(shen)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)和(he)利用(yong)光(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)。

所(suo)謂光(guang)(guang)纖自身的(de)傳感器,就是光(guang)(guang)纖自身直(zhi)接(jie)接(jie)收外界(jie)的(de)被測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)。外接(jie)的(de)被測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)物理量(liang)能(neng)夠(gou)(gou)引起(qi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)臂(bei)的(de)長度、折(zhe)射率(lv)、直(zhi)徑的(de)變(bian)(bian)化(hua),從而使得(de)(de)光(guang)(guang)纖內傳輸(shu)(shu)(shu)的(de)光(guang)(guang)在(zai)振幅、相(xiang)位(wei)、頻率(lv)、偏振等(deng)方(fang)面發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)。測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)臂(bei)傳輸(shu)(shu)(shu)的(de)光(guang)(guang)與參(can)考(kao)臂(bei)的(de)參(can)考(kao)光(guang)(guang)互相(xiang)干涉(比較),使輸(shu)(shu)(shu)出的(de)光(guang)(guang)的(de)相(xiang)位(wei)(或(huo)振幅)發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua),根據這(zhe)個變(bian)(bian)化(hua)就可檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)出被測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)變(bian)(bian)化(hua)。光(guang)(guang)纖中傳輸(shu)(shu)(shu)的(de)相(xiang)位(wei)受外界(jie)影響(xiang)的(de)靈敏度很(hen)(hen)高,利(li)用(yong)干涉技術(shu)能(neng)夠(gou)(gou)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)出10的(de)負4次方(fang)弧(hu)度的(de)微(wei)小(xiao)相(xiang)位(wei)變(bian)(bian)化(hua)所(suo)對應(ying)的(de)物理量(liang)。利(li)用(yong)光(guang)(guang)纖的(de)繞性和低損耗,能(neng)夠(gou)(gou)將很(hen)(hen)長的(de)光(guang)(guang)纖盤(pan)成直(zhi)徑很(hen)(hen)小(xiao)的(de)光(guang)(guang)纖圈(quan),以增加利(li)用(yong)長度,獲得(de)(de)更高的(de)靈敏度。

光(guang)纖(xian)聲(sheng)傳(chuan)感器(qi)就是(shi)(shi)一種利用光(guang)纖(xian)自身的(de)(de)傳(chuan)感器(qi)。當光(guang)纖(xian)受到一點很微小的(de)(de)外力作(zuo)用時,就會產(chan)生微彎曲,而其(qi)傳(chuan)光(guang)能力發(fa)生很大的(de)(de)變化。聲(sheng)音(yin)是(shi)(shi)一種機械波,它對光(guang)纖(xian)的(de)(de)作(zuo)用就是(shi)(shi)使光(guang)纖(xian)受力并產(chan)生彎曲,通(tong)過彎曲就能夠得到聲(sheng)音(yin)的(de)(de)強弱。光(guang)纖(xian)陀螺(luo)(luo)也是(shi)(shi)光(guang)纖(xian)自身傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)一種,與激光(guang)陀螺(luo)(luo)相(xiang)比,光(guang)纖(xian)陀螺(luo)(luo)靈敏度高,體積小,成本低(di),可以用于(yu)飛機、艦船、彈(dan)等(deng)的(de)(de)高性(xing)能慣(guan)性(xing)導航(hang)系統。如圖就是(shi)(shi)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感器(qi)渦輪流(liu)量計的(de)(de)原理。

光纖傳感(gan)器(qi)流(liu)量計(ji)原理

另外(wai)一(yi)(yi)個大類的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)是利用(yong)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)。其結(jie)構(gou)大致如(ru)下:傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)位于光(guang)(guang)(guang)纖(xian)端部,光(guang)(guang)(guang)纖(xian)只(zhi)是光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸線,將被(bei)測量的(de)(de)物理量變換成(cheng)為(wei)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)振幅,相位或者振幅的(de)(de)變化。在這(zhe)種傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)系(xi)統中,傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)和(he)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)相結(jie)合(he)。光(guang)(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)導(dao)入使(shi)得實現(xian)探針化的(de)(de)遙(yao)測提供(gong)了可能性。這(zhe)種光(guang)(guang)(guang)纖(xian)傳(chuan)(chuan)輸的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)適(shi)用(yong)范圍(wei)廣(guang),使(shi)用(yong)簡便(bian),但是精度比第一(yi)(yi)類傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)稍低(di)。

光纖(xian)在(zai)傳感器(qi)家(jia)族(zu)中是秀,它憑借著光纖(xian)的(de)(de)優異性能而得(de)到廣泛(fan)的(de)(de)應用,是在(zai)生(sheng)產實踐中值得(de)注意的(de)(de)一種傳感器(qi)。

近年來(lai),傳(chuan)感(gan)(gan)器在(zai)朝著靈敏、精(jing)確(que)、適應(ying)性強、小巧和智能(neng)(neng)化的(de)方向發展。在(zai)這一過程中,光纖傳(chuan)感(gan)(gan)器這個傳(chuan)感(gan)(gan)器家(jia)族的(de)新成員倍(bei)受(shou)青睞。光纖具有很(hen)多優異的(de)性能(neng)(neng),例如:抗電磁(ci)干擾和原子輻射的(de)性能(neng)(neng),徑細、質軟、重量輕的(de)機械性能(neng)(neng);絕緣、無(wu)感(gan)(gan)應(ying)的(de)電氣(qi)性能(neng)(neng);耐(nai)水(shui)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐蝕的(de)化學性能(neng)(neng)等(deng),它能(neng)(neng)夠(gou)在(zai)人(ren)(ren)達不到的(de)地(di)方(如高(gao)溫(wen)區),或(huo)者對人(ren)(ren)有害的(de)地(di)區(如核輻射區),起到人(ren)(ren)的(de)耳目的(de)作(zuo)用,而且還(huan)能(neng)(neng)超越人(ren)(ren)的(de)生(sheng)理界限,接收人(ren)(ren)的(de)感(gan)(gan)官所感(gan)(gan)受(shou)不到的(de)外界信息。

光(guang)(guang)纖(xian)傳感(gan)器的(de)基(ji)本工作原理是將來自光(guang)(guang)源(yuan)的(de)光(guang)(guang)經過光(guang)(guang)纖(xian)送入(ru)調制(zhi)器,使待測參數(shu)與進(jin)入(ru)調制(zhi)區的(de)光(guang)(guang)相(xiang)互作用后,導致(zhi)光(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)學性質(如光(guang)(guang)的(de)強度、波長、頻率(lv)、相(xiang)位、偏(pian)正(zheng)態等)發生變化,稱為被調制(zhi)的(de)信號光(guang)(guang),在(zai)經過光(guang)(guang)纖(xian)送入(ru)光(guang)(guang)探測器,經解調后,獲(huo)得被測參數(shu)。

光纖傳感器優點:

靈敏度較高(gao);幾(ji)何形狀具有(you)(you)多方面的適應性,可(ke)以(yi)制成任(ren)意形狀的光(guang)(guang)纖傳感(gan)(gan)器(qi);可(ke)以(yi)制造傳感(gan)(gan)各種不同(tong)物理信息(xi)(聲、磁、溫(wen)度、旋轉等)的器(qi)件;可(ke)以(yi)用于高(gao)壓(ya)、電氣噪聲、高(gao)溫(wen)、腐蝕、或其它的惡劣環境;而且具有(you)(you)與(yu)光(guang)(guang)纖遙測技術的內在相(xiang)容(rong)性。

光纖傳感器(qi)應(ying)用(yong):磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀(tuo)螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流和應(ying)變等物理量(liang)的測量(liang)。