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光纤传感器和光电传感器有什么不同?
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
在光纤传感器中,由于光纤不仅可以作为光波的传播媒质,并且在光纤中传播的光波因外界因素的变化而改变,同时也可将光纤作为传感元件来探测如振幅、相位、偏振态、波长等物理量。
由于其独特的工作原理,导致光纤传感器具有很多优点:
高灵敏度
轻细柔韧便于安装
电绝缘性及化学稳定性。光纤本身是一种高绝缘、化学性稳定的物质,适用于电力系统及化学系统中需要高压隔离和易燃易爆等恶劣的环境中
良好的安全性。光纤传感器是电无源的敏感元件,在应用于测量时,不存在漏电及电击等安全隐患。
抗电磁干扰。一般情况下光波频率比电磁辐射频率高,因此光在光纤中传播不会受到电磁噪声的影响。
可分布式测量。一根光纤可以实现长距离连续测控,能准确测出任一点上的应变、损伤、振动和温度等信息,并由此形成很大范围内的监测区域,提高对环境的检测水平。
在我们公司使用的很多设备上有广泛的应用
光电传感器的工作原理:光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。在一般情况下,有三部分构成,它们是:发送器、接收器和检测电路。
应用场合不同
光纤传感器由光纤和光纤放大器组成。而光纤头仅需要占用很小的安装空间。从下面几张图片就能看出。
光电传感器为集成一体式,安装空间相对比较大。它分类和工作方式分为如下几种形式。
槽型光电传感器
对射型光电传感器
反射型光电传感器
反光板型光电传感器,由于没有找到应用场合。无图片说明。
希望我的回答对题主有帮助。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
光纤传感器与光电传感器,都是以光线作为检测载体,并将光信号转变为电信号,进行计量的传感器,因而容易被混淆。
不过,由于二者的工作原理完全不同,因而导致,
①结构不同,测控距离不同,安装条件不同;
②对被测量对象和传感器安装环境条件要求的苛刻程度不同,测量精度不同,应用场合不同;
③成本价格不同。
既然如此诸多的不同,皆源于二者工作原理的不同,那么我们就在它们的工作原理不同上多着点笔墨,其它各种不同产生的道理,也就容易理解了。
光电传感器的核心部分是光电敏感元器件,被检测的物理量是光。随着光敏元器件使用材料的不同,原理也各不相同,它们中有光敏电阻器器、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光电耦合器件、CCD器件。其中,最便宜、最常见的光敏元器件是光敏电阻器,光敏电阻器的核心材料是硫化镉,在光照射下硫化镉的电阻率会变小,电流变大,该变大了的电流经过放大后可以触发继电器,常用来制作路灯自动开关。光敏二极管是利用光对载流子的激发作用,改变二极管的导通状态;光电三极管利用光对载流子的激发作用,代替三极管的基极输入信号,控制三极管的工作状态。光电二极管和光电三极管所使用的材料都是硅或锗。光电池是利用光(生)伏(特)材料硫化铈,在光线照射下,直接将光能置换成电能;近来,越来越受欢迎的硅太阳能电池和碲化镉薄膜太阳能电池,也可以作为光电传感器使用。光电耦合器件的整体是个U形槽或V型形槽,槽的一侧有一个发光二极管,另一侧有一个光电二极管或光电三极管,当U型槽内有障碍物通过时,或者V形槽两侧面共同指向的某个空间范围出现可以反射回来光线的人或物体时,光电二极管(或光电三极管)受光激发的状态发生一次脉冲状改变,可以完成一次自动计数过程或者将自动开关门打开。CCD器件是由光电三极管组成的庞大阵列,属于数码相机、手机照相摄像不可缺少的器件,每当相机处于工作状态时,任一瞬间都仅有一只光电三极管得到供电进入工作过程,扫描电源轮流对每一个光电三极管供电,实现探测到整个视场范围内的全部图像信息。下面的图1~图6,依次分别是光敏电阻器原理图、光电二极管原理图、光电三极管原理图、光电池原理图、光电耦合器件原理图、CCD器件示意图。
光纤传感器离不开光纤、光源,同时也离不了光电元件(实际上就是光电传感器,不过因为它现在的身份是光纤传感器的一部分,所以在名称上不可与光纤传感器平起平坐,于是不再叫光电传感器,而称为光电元件)。按照其对被检测物理量的感应功能机理不同可分为,功能型光纤传感器(FF,Functional Fiber)和非功能型光纤传感器(NFF,Non Functional Fiber)。功能型光纤传感器是将多模光纤作为敏感元件,利用声音、光、电场、温度、压力、速度,位置等多种物理量能够对多模光纤内部最初传输进来的标准光线强度或相位、频率、偏振状态进行调制的原理,得到承载了被检测信息的光线,然后经解调,就得到了改变标准光线状态的被测因素信号。这种功能型光纤传感器结构紧凑,灵敏度高;成本也最高。常用于光纤陀螺、光纤水听器等场合。非功能型光纤传感器采用单模光纤,传输的光线从进入光纤到出光纤都不会改变,被检测的光线物理量的变化靠其它光纤敏感元件来置换测量,成本较低,因此成为光纤传感器实用化的主力,例如在变频电压传感器、变频电流传感器、变频功率传感器中,常可见到它的身影,复杂的电磁场环境对单模光纤内部传输的光线不产生影响。
图7和图8分别是功能型光纤传感器(多模光纤传感器)原理图与非功能型光纤传感器(单模光纤传感器)原理图。
回答于 2019-09-11 08:43:50
光纤传感器和光电传感器的区别:
首先,分别介绍一下什么是光纤传感器和光电传感器。
光纤传感器:光纤传感器技术是20世纪70年代随着光通信技术的发展而逐步形成的一门科学技术。光纤传感器与传统的传感器相比有一些独特的特点:动态范围大,灵敏度高,抗电磁干扰,耐高温,耐腐蚀,结构简单,耗电少等一系列特点。
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