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光纤传感器和光电传感器的工作原理及区别

2023-01-06 11:58
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光纤传感器是一种放大器分离型的光电传感器,光纤传感器中也有对射型、回归反射型和扩散反射型。光纤传感器的功能与光电传感器有些类似,均可远距离检测物体是否存在。不同的是,光纤传感器的体型较光电传感器小,且光斑直径也比光电传感器的光斑小很多。此外,光纤传感器由光纤及光纤放大器组成,这使得它能适应更恶劣的环境,比如油污环、高温等。因为光纤的优点以及它的数字化显示、管理,是目前传感器发展的主流。接下来就从原理、应用及选型方面对二者的区别进行逐一的分析。

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光电传感器是一种光学控制开关,可在指定位置实现自动开启闭合的设备。光电传感器具有感应距离远,便于调整感应距离,可实现非接触式检测等特点。因此在一些场景,光电传感器也经常被用于远距离检测物体是否存在。

一、 工作原理

1、光电传感器:采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先将测量到的变化转换为光信号变化,然后借助光电器件将光信号进一步转换为电信号。光电传感器一般由光源、光路和光电元件组成。

2、光纤传感器:光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使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,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。

二、应用

1、光电传感器的应用领域:

(1)粉尘浊度监测是防止工业烟尘污染的重要任务之一。要消除工业烟尘污染,首先要了解烟尘排放情况,所以须对烟尘源进行监测,自动显示和超标报警。烟道中烟的浑浊度是通过其通过烟道时变化的光量来测量的。如果烟道浑浊度增加,光源发出的光会因烟尘颗粒的吸收和折射而增加,到达光电探测器的光也会减少。因此,光电探测器输出信号的强度可以反映烟气浊度的变化。

(2)光电管在光电检测和自动控制中的应用光电管作为光电探测器,其基本原理与光电二极管相同,但其基本结构和制造工艺不尽相同。由于光电池工作时不需要外加电压,光电转换效率高,光谱范围宽,频率特性好,噪声低,因此被广泛应用于光电传感、光电耦合、光栅测距、激光准直、薄膜声等领域,紫外线监测仪和燃气轮机消光保护装置。

2、光纤传感器的应用:测量物理量,如绝缘体污染、磁性、声音、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液位、扭矩、光声、电流和应变。

三、选型

光纤传感器的选型

(1)确定感应距离;需要配合放大器使用;

(2)工作类型:对射型光纤传感器、反射型光纤传感器、区域型光纤传感器;

(3)被检侧物体感应截面与光电传感器稳定工作状态时的光斑大小对比;光纤传感器具有检测光斑小的特点;

(4)输出形式,PNP/NPN;与PLC有关,欧洲地区以PNP为主,比如Siemens,亚洲地区以NPN为主,比如OMRON;

机械工程师选型主要关键词:感应距离、工作类型、光斑大小、PNP/NPN。

光电传感器的选型

(1)确定感应距离;光电传感器具有检测距离长的特点;

(2)确定工作类型:对射型光电传感器、反射型光电传感器、回归反射型光电传感器;

(3)被检测物体感应截面与光电传感器稳定工作状态时的光斑大小对比;

(4)输出形式,PNP/NPN;与PLC有关,欧洲地区以PNP为主,比如Siemens,亚洲地区以NPN为主,比如OMRON;

(5)接线方式,导向引出式/接插件式;接插件形式更利用维护跟换;

(6)其他:工作环境(是否需要防油防尘等)

机械工程师选型主要关键词:感应距离、工作类型、光斑大小、PNP/NPN。

读完上文之后,您对于“光纤传感器与光电传感器”应该非常清楚了,更多电子元器件相关的专业知识,小goo会继续编辑整理发布在行业资讯栏目与您分享。

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