在一些傳感器情況下,對于大多數(shù)傳感器來說,空間太有限或者環(huán)境太惡劣。光纖、透明玻璃或塑料線用于引導光能進出這些區(qū)域。本文介紹了光纖傳感器的優(yōu)點、注意事項和常見應用。
一、什么情況下需要使用光纖傳感器?
光纖光電傳感器具有很多優(yōu)點,包括其尺寸、靈活性和承受挑戰(zhàn)性環(huán)境的能力是其他傳感器可能無法選擇的。
1.緊湊的尺寸,適用于緊密的傳感位置
光纖組件的小尺寸和靈活性允許在狹窄的空間中定位和安裝。塑料光纖組件通常是單股光纖。它們可以被路由到非常狹窄的區(qū)域。塑料纖維可以在反復彎曲下很好地生存。預纏繞塑料光纖可用于往復機構上的傳感器應用。
2.在惡劣或爆炸性環(huán)境中的可靠性能
光纖可以在腐蝕性材料或極其潮濕的區(qū)域中生存,并且不受電噪聲的影響。光纖不包含電路和移動部件,因此它們可以安全地將光輸送進出危險的傳感器位置。
此外,大多數(shù)玻璃纖維組件非常堅固,可以在極端溫度下可靠地工作。聚丙烯、特氟隆和尼龍等護套材料用于在惡劣環(huán)境中屏蔽塑料和玻璃光纖組件。此外,光纖重量輕,這使得光纖組件能夠承受高水平的振動和機械沖擊。
3.靈活滿足各種應用需求
一些光纖具有柔性探針,其可以根據(jù)特定應用的物理和光學要求進行最佳成形。
二、選擇光纖傳感器的注意事項
使用光纖傳感器系統(tǒng)幾乎沒有缺點,但在選擇傳感器技術時需要記住一些考慮因素:成本、傳感器范圍和額外增益。
(1)傳感器系統(tǒng)成本:光纖增加了系統(tǒng)的成本,因為光纖組件始終是基本光電傳感器之外的額外組件。必須權衡成本和收益,以確定光纖是否是正確的應用解決方案。
(2)傳感器范圍和額外增益:當光耦合進和耦合出光纖時,大部分傳感器光能將會損失。光纖還會沿其長度方向衰減一些光。因此,與獨立傳感器相比,感測范圍更短,額外增益水平更低。
三、光纖的典型應用:
由于其固有的特性,光纖非常適合于以下應用:
沖床
振動式給料機
運送者
藥丸計數(shù)
小物體檢測
烤箱
半導體加工設備
機械臂和移動機械