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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:
光纤传感器可以测量各种非电量,如位移,温度,速度,振动,磁场,电场,电压,化学量,振动等。
光纤传感器的基本组成如下图:
光纤是一种多层介质结构的同心圆柱体,包括纤芯,包层和保护层。纤芯由高度透明的材料制成,是光波的主要传输通道。纤芯材料主要成分为SiO2。
光电传感器:是指利用光电器件把光信号转换成电信号(如,电压,电荷,电阻,电流)的器件。
光电传感器工作时,先将被测量转换为光量的变化,然后通过光电器件把光量的变化转换为相应的电量变化,从而实现对非电量的测量。
光电传感器的特点:结构简单 ,高精度,高分辨率,高可靠性,高抗干扰能力,可实现非接触式测量。
光纤传感器和光电传感器的区别:光电传感器一般适用于检测较大的不透明物体。光纤传感器可以检测细小的物体,可以实现精确的检测。
回答于 2019-09-11 08:43:50
光纤传感器和光电传感器有什么不同?
光纤传感器是光电传感器的小老弟,属于光电传感器的分支。在安装空间受限及微小部件测控,相比光电传感器光纤传感器使用更加方便。与传统的电、磁及机械传感器相比,其集传输、传感于一体,具有诸多独特优势,因此在各个领域有着广泛应用。
光纤传感器利用光在光纤中传播,引起光干涉、衍射、反射、偏振、损耗等物理特征变化,从而进行各种物理量的测量。光电传感器利用光电器件把接受到的光信号通过快速转为电信号。
光纤传感器的构造及工作原理、优点
由光源、接口、光导纤维、光电探测器、光调制机构、信号处理器等组成。
工作原理;光源的光通过接口进入光纤,光调制机构将光电探测器测量的参数调制成幅度、相位、色彩、偏振信号,最终由微处理器进行信号处理。
光纤传感器优点
1、无需担心电磁干扰、射频干扰,因为信息传播元件是光子而不是电子。
2、灵活性好、适用恶劣环境及细微物体测量。
3、与电子装置相匹配,有助于智能化、多功能化及远距离监控。
上述简单述说了光纤传感器的结构及原理、优点。光纤传感器中的光纤是什么?光在光纤中传输状态如何?
光纤是一种工作在光频波段的电介质波导(100THz)。
光在光纤中传输时会产生3种散射光。1、瑞利散射光2、拉曼散射光3、布里渊散射光,这三种散射光各有各的特点。
a、瑞利散射光;瑞利光频率与入射光频率一致,不收温度及应变影响,但受光纤传输损耗影响。
b、拉曼散射光;拉曼散射属于弹性碰撞,有斯托克斯和反斯托克斯两个光成分。反斯托克斯光强度随温度变化而变化,斯托克斯光强度与温度变化几乎无关。
斯托克斯光;从量子力学角度看,入射光子受刺激释放一个声子并同时产生一个频率较低的光子。
反斯托克斯光;入射光子受刺激释放一个声子并产生一个频率较高的光子。
c、布里渊散射光;与拉曼散射光一样属于弹性碰撞。其受温度与应变同时影响,因此可以利用它可以实现温度与应变两大参数的同时测量。
光电传感器
工作原理
通过光电器件接受光信号,将其转换为电信号。主要是发射器发射信号,接受器接受指令,光线传播一旦被遮挡,其会迅速做出相应的指令动作。
光电传感器在自动化控制领域的优势;对检测物体的检测条件少、精度较高、受检测距离限制较小、使用寿命长。光电传感器的主要类型有槽型、对射式、反射式、光纤式光电传感器。
槽型光电传感器;实质就是U型控制开关装置,U型槽两边安装接受器和发射器,有物体穿过就发出相应的开关动作。
对射式光电传感器;信号发射器与接受器形成对射路径,一旦物体阻碍光传输,接受器会迅速做出反应而发出相关动作。
反射式光电传感器;与对射式光电传感器相比,多了块反光板,确保发射器发射的光反射到接受器上。
光纤式光电传感器;在发射器与接受器之间连接检测点的光纤,在光纤作用下,光路与被检测物体发生作用后,光线自身性质发生改变,接受器会迅速检测光性质变化这一特征而 做出相应的动作。
这两种传感器都在自动化控制领域有些诸多应用,从价格方面看光电传感器便宜些。光电传感器应用不受限空间及较大物体测量,而光纤传感器应用的与其基本相反,两者优势互相弥补来解决自动化控制过程中的问题。
回答于 2019-09-11 08:43:50
光纤传感器
光纤传感器简单来讲,是利用光纤自身受被测量影响出现光信号传输特性的变化或者利用其它敏感元件感受被测量变化,并对光信号的变化解调成相应电信号变化的传感器。
功能型光纤传感器(英文Functional Fiber,缩写为FF),又称传感型光纤传感器。光在光纤中传输都是有一定的传输特性,当光纤自身因被测量产生各种形式的传输特性(光强度、光相位、光频率、光波长、光偏振)的变化时,在传感器末端对变化的光信号进行相应的电信号转变,从而达到检测被测量的变化。这种光纤传感器不仅传输光线,而且充当敏感元件。例如长距离的主干管道泄漏位置检测,可以在管道下面沿线布置一条功能型光纤,当某一位置发生泄漏会产生温度、压力等物理量的变化,然后改变光纤内光信号的传输特性,通过解调确定泄漏位置。
非功能型光纤传感器(Non Functional Fiber缩写为NFF),又称传光型光纤传感器。这种传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅仅充当光信号的传输介质。例如在电力、矿井等高压、高磁性环境中,如果其他敏感元件产生的信号通过导线以电的形式进行传输,很容易受到环境的影响,对传输的信号产生干扰,这时候采用光纤以光的形式传输就可以保持信号的稳定。
光电传感器
光电传感器是直接将光信号转换成电信号的器件。该传感器是利用能产生光电效应的材料制成,当光线照射时,传感器内产生电压、电流、阻值等物理量的变化而达到检测被测量变化的功能。
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