光纤传感器.光电传感器和接近传感器选择和用途上有什么区别?

admin 泰里仪器网 2025-03-30 17:41 0 阅读

一、光纤传感器.光电传感器和接近传感器选择和用途上有什么区别?

其实光纤传感器应该属于光电传感器中的一种,相对来说,光纤传感器通常比普通的光电传感器的精度要高,普通的光电传感器是指传感器上直接发光、收光,由于光的扩散等原因,收光量的大小无法精确控制,即导致检测的精度无法提高精度,而光纤传感器通过光纤线传输光线,提高光束的聚拢程度,易判断收光量的大小,检测精度要高。

接近开关传感器是目前很多屏蔽门系统用来检测开门与关门的常用方案,一般是通过两个接近开关来检测门的开启和关闭。另外光电开关在系统中的用量也很大,一切屏蔽门技术都会应用更多传感器技术。不难看出谁应用传感器技术多,谁才会是市场上的强者,智能化和自动化将依靠传感器密切联系在一起。

二、光纤传感器的主要特点是什么?

一。灵敏度较高

二。几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器

三。可以制造传感各种不同物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件;

四。可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境;

五。而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。

附属说明:可以用来检测多种物理量,比如声场、电场、压力、振动、温度、加速度等,还可以完成现有检测工作中难以完成的检测任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了超强的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤传感器。近年来得到很好的发展,大多应用在低碳领域。在风力发电中,光纤传感工艺开始用于检测和优化风力发电风轮系统。作为发展最快的能源工艺,风轮的尺寸越来越大。这些风轮体积巨大,又安装在比较遥远的地点。监控工程师需要实时了解这些风轮的状态。因此,光纤传感器就能发挥其功效,帮助工程师了解风力发电机机组的运行情况。光纤传感器工艺耗能极低而且灵敏,特别在远距离传输中,信号稳定,受干扰小。这些特点使光纤传感器成为极端环境下的理想选择。

三、光纤传感器的定义是?

光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号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、偏振态等)发生变化,成为被调制的信号源,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。

光纤传感器的用途:

1、用于电话、网络宽带等数字型号传输。

2、用于自动售货机、金融终端有关的设备、点钞机的纸币、卡、硬币、存折等的通过情况。

3、用于自动化设备上产品定位、计数、识别。

四、光纤传感器的分类有哪些?

光纤传感器可分两大类:一类是非功能性(传光型)传感器;另一类是功能型(传感型)传感器压力开关。

非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上被测量调制。

优点:无需特殊光纤及其他特殊技术,比较容易实现,成本低。缺点:灵敏度较低。实用化的大都是非功能型的光纤传感器压力传感器

功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,被测量对光纤内传输的光进行调制,使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化,现通过被调制走的传导进行解调,从而得出被测信号。光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内被测量调制,多采用多模光纤液位传感器。

优点:结构紧凑,灵敏度度。缺点:须用特殊光纤,成本高。典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等。欧普申光电科技有限公司提供相关信息解答!

五、什么是光纤传感器?光纤是敏感元件?

由于光纤传感器及技术具有较其它传感器无法比拟的特点,所以近几年来,光纤传感器与测量技术发展成为仪器仪表领域新的发展方向,而新型光纤传感器不外乎有以下特点:

* 光纤传感器具有优良的传光性能,传光损耗很小,目前损耗能达到≤0.2 dB/km的水平。

* 光纤传感器频带宽,可进行超高速测量,灵敏度和线性度好。

* 光纤传感器体积很小,重量轻,能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量。

还具有灵敏度高、可靠性好、原材料硅资源韦富、抗电磁干扰,抗腐蚀、耐高压、电绝缘性能好、可绕曲、防爆、频带宽、损耗低等特点。同时,它还便于与计算机相连,实现智能化和远距离监控。对传统的传感器起到扩展提高的作用,不少情况下能够完成前者很难完成甚至不能完成的仟务。

正是由于光纤传感器具有许多独特优势,可以解决许多传统传感器无法解决的问题, 故自从它问世以来,就被广泛应用于医疗、交通、电力、机械、石油化工、民用建筑以及航空航天等各个领域。值此,将讨论光纤传感器在石油化工领域应用,即油库油罐液位、温度信号实时监测系统中的设计方案(见图0所示)。正因该监测系统应用了光纤液位传感器、光纤温度传感器及光纤液位报警器.为此先对此有关的光纤传感器技术作一介绍。

2、光纤传感器组成与类型

光纤传感器一般是由光源、接口、光导纤维、光调制机构、光电探测器和信号处理系统等部分组成。来自光源的光线,通过接口进入光纤,然后将检测的参数调制成幅度、相位、色彩或偏振信息,最后利用微处理器进行信息处理。概括光纤传感器一般由三部分组成,除光纤之外,还必须有光源和光探测器两个重要部件,见图1所示。

光纤传感器一般分为两大类:一类是传光型,也称非功能型光纤传感器;另一类是传感型,或称为功能型光纤传感器。前者多数使用多模光纤,以传输更多的光量;而传感型光纤传感器,是利用被测对象调制或改变光纤的特性,所以只能用单模光纤。

3、测量用的光纤传感技术

3.1光纤温度传感器-传光型光纤温度传感器

位图2(a)为半导体吸光型(传光型)光纤温度传感器示意图。将一根切断的光导纤维装在细钢管内,光纤两端面间夹有一块半导体感温薄片(如GaAs或InP),这种半导体感温薄片透射光强随被测温度而变化。因此,当光纤一端输入一恒定光强的光时,由于半导体感温薄片透射能力随温度变化,光纤另一端接收元件所接受的光强也随被测温度而改变。于是通过测量光探测器输出的电量,便能遥测到感温探头2(b)处的温度。

探头中,半导体材料的透过率与温度的特性曲线如图2(c)所示,当温度升高时,其透过率曲线向长波长方向移动。显然,半导体材料的吸收率与其禁带宽度Eg有关,禁带宽度又随温度而变化,多数半导体材料的禁带宽度Eg随温度丁的升高几乎线性地减小,对应于半导体的透过率特性曲线边沿的波长λg随温度升高向长波方向位移。当一个辐射光谱与λg相一致的光源发出的光,通过此半导体时,其透射光的强度随温度丁的升高而减少。那何为传光型光纤传感器?

传光型光纤传感器中的光纤仅作为传输光的介质,只起传输光波的作用,对外界信息的“感觉”功能是依靠其它物质的敏感元件来完成的,因此必须在光纤端面或中间加装其它敏感元件才能构成传感器。这样,传感器中的光纤中间是中断的、不连续的,中断部分要接上其它介质的敏感元件,如图1所示。

调制器是敏感元件,置于入射光纤和接收光纤之间,在被测对象的作用下,使敏感元件的光路遮断或使敏感元件的光穿透率发生变化,这样,光探测器所接收的光量便成为被测对象调制后的信号,经放大、解凋后,就可得到被测对象。

3.2光纤液位传感器

基于全内反射原理,可以设计成光纤液位传感器。光纤液位传感器由以下三部分组成:

*接触液体后光反射量的检测器件即光敏感元件;

*传输光信号的双芯光纤;

*发光、受光和信号处理的接收装置。

图3(a)所示为光纤液位传感器的基本结构。这种传感器的敏感元件和传输信号的光纤均由玻璃纤维构成,故有绝缘性能好和抗电磁噪声等优点。

光纤液位传感器的工作原理如图3(b)所示。发光器件射出来的光通过传输光纤送到敏感元件,在敏感元件的球面上,有一部分透过,而其余的光被反射回来。当敏感元件与液体相接触时,与空气接触相比,球面部的光透射量增大,而反射量减少。因此,由反射光量即可知道敏感元件是否接触液体。反射光量决定于敏感元件玻璃的折射率和被测定物质的折射率。被测物质的折射率越大,反射光量越小。来自敏感元件的反射光,通过传输光纤由受光器件的光电晶体管进行光电转换后输出。敏感元件的反射光量的变化,若以空气的光量为基准,在水中则为-6-—7dB,在油中为-25—30dB。可对反射光量差别很大的水和油等进行物质判别。

用微光检测液位的光纤液位传感器有如下特点:

*能用于易燃、易爆物等设施中;

*敏感元件的尺寸小,可用于检测微量液体;

*从检测液体开始到检测信号输出为止的响应时间短;

*敏感元件是玻璃的,故有抗化学腐蚀性;

*能检测两种(油、水等)液体界面:

*价格低廉。

在实际应用中应注意,光纤液面传感器不宜用于检测粘附在敏感元件玻璃表面的物质。如何检测液位?

在装有液体的槽内。将敏感元件安装在液面下预定检测的高度。当液面低于这一高度时,从敏感元件产生的反射光量就增加,根据这时,发生的信号就能检测出液面位置。若在不同高度安装敏感元件,则可检测液面的高度。

4、光纤传感器与基于CAN总线网络组成的油库油罐的液位、温度信号实时监测系统设计方案。

4.1监测系统组成。

图0所示可知,监测系统分别

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