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揭秘光纖傳感器的小知識(shí)

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揭秘光纖傳感器的小知識(shí)

  光纖傳感器是將光信號(hào)(可見及紫外鐳射光)轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)的裝置,是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件。

  光纖傳感器是以光電子器件為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。該系統(tǒng)可以檢測出直接導(dǎo)致光量變化的非電物理量,如光強(qiáng),光照度,輻射溫度,氣體成分分析等;還可以檢測出其它一些非電因素,如零件直徑,表面粗糙度,應(yīng)變,位移,振動(dòng),速度,加速度,物體形狀,工況識(shí)別等,從而轉(zhuǎn)化為光量變化。光電子傳感器具有非接觸性,響應(yīng)速度快,性能可靠的特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)器人中。新型光電子器件不斷涌現(xiàn),尤其是 CCD圖像傳感器的誕生,為光光纖傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開辟了新的天地。

  正常情況下,光電傳感器由處理路徑和處理元件兩部分組成。它的基本原理是利用光電效應(yīng),將測量到的變化轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的變化,再借助光電元件將非電信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電信號(hào)?!肮怆娦?yīng)"是指用光照射某一物體,可視為以一定能量為序列的光子對該物體進(jìn)行轟擊,此時(shí)光子的能量傳遞給電子,而電子的所有能量被一個(gè)電子一次性吸收,當(dāng)電子獲得光子所傳遞的能量時(shí),它的狀態(tài)就會(huì)改變,因此受光照射的物體就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。一般將光電效應(yīng)分為三類:

  光纖傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。利用光線檢測物體的傳感器的統(tǒng)稱,是由傳感器的發(fā)射部分發(fā)射光信號(hào)并經(jīng)被檢測物體的反射、阻隔和吸收,再被接受部分檢測并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)控制的裝置。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類:外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏應(yīng)。

  光纖傳感器特點(diǎn)

  1、非觸式檢測,傳感器使用壽命長,對被檢物無損害。

  2、用于長距離檢測,用途廣泛。

  3、適用的被檢物種類眾多,對光線傳播有影響的物體均可。

  4、響應(yīng)頻率高,適用于高速流水線檢測使用。

  5、檢測精度高,能用于不同的色彩分辨

  光纖傳感器分類

  1.光纖傳感器把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時(shí),光被遮擋,光電開關(guān)便動(dòng)作。輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào),切斷或接通負(fù)載電流,從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開關(guān)的檢測距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。

  2.對射型光電傳感器

  若把發(fā)光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開關(guān)就稱為對射分離式光電開關(guān),簡稱對射式光電開關(guān)。它的檢測距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè),檢測物通過時(shí)阻擋光路,收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。

  3.光纖傳感器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi),在它的前方裝一塊反光板,利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)。正常情況下,發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住,收光器收不到光時(shí),光電開關(guān)就動(dòng)作,輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。

  4.光纖傳感器的檢測頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器,但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測物通過時(shí)擋住了光,并把光部分反射回來,收光器就收到光信號(hào),輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。

    (1 )在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng),如光電管、光電倍增管等;

  (2 )在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng),如光敏電阻、光敏晶體管等;

  (3 )在光線作用下,物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的現(xiàn)象稱為光生伏應(yīng),如光電池等。


 
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