光纤传感器选型全攻略

描述

 

 

光纤传感器是自动化产线中常见的一类基础传感器;是通过光纤线缆来传输光信号,并将光信号转换为电信号的传感器。

因其抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、耐水、耐温性好、灵敏度高、信号传输距离远、安全性好、测量范围广、易于实现分布式测量、体积小、重量轻、便于安装以及复用性好等优势,在自动化的各个细分行业都有着广泛的应用。

 

 

 

什么是光纤传感器?

传感器将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质发生变化,成为被调制的信号光,再经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。

光纤

 

 

光纤传感器通常由光纤放大器、光纤元件组成;在遇到极细物料的检测(比如针尖、小孔等),会搭配上聚焦镜使用
 

光纤

 

 

 

1

光纤放大器的选型

根据应用场景需求选择相应功能类别的放大器型号,标准型、高速响应型、白光型

光纤

 

标准型:普遍应用于各种常规场景中

高速响应型:最快可达到16us响应速度,用于需要快速检测的场景

白光型:在遇到红色被测物或者红光干扰的环境下,可选用白光光源放大器可实现更稳定的检测效果

 

 

 

 

2

光纤元件的选型

 光纤传感器大致分为对射型和反射型 2 种检测方法。对射型由发射器和接收器 2 条构成。漫反射型从外观来看是 1 根

 

光纤

 

但从端面观察,分为平行型、同轴型及分离型,如图所示:

光纤

 

功能上主要分为以下类型:

光纤

 

光纤元件的选型关键参数解析:

 

1、光纤长度:

指的是光纤元件的线缆长度。长度越长,越可安装在距光纤放大器较远的位置。

 

2、弯曲半径

指在即使将光纤元件的半径弯曲到多少 mm 使用,仍可在满足检测距离性能的同时进行无障碍使用。对于装配较为困难的场所,这种半径较小的机型则非常适合。

 

3、感应距离

可检测的距离;检测距离的数值越大,越可进行长距离检测。

 

4、光轴直径

主要为对射型光纤元件的指标,可对光轴进行全遮光的大小即为标准检测物体的大小。

 

5、运行环境温度

可在该温度范围内使用光纤元件。当使用的环境温度较高时,选择耐高温型(最高可达350℃)则最为理想

 

6、纤芯

塑料型:丙烯酸类树脂,由 0.1 至 1 mm 直径的单根或多根制作而成,被聚乙烯等材料包裹;重量轻、低成本。

玻璃型:由 10 至 100 μm 的玻璃光纤组成,并由不锈钢管包覆。具有使用温度较高(350℃)等特点。

 

 

 

 

 

3

聚焦镜的选型

 

1、检测原理
 

光纤

 

2、规格尺寸:

M3、M2.6、Ф4等

 

3、光点直径:

不同的型号,聚焦后的光点大小也不同

 

4、焦距:

根据使用需求选择对应焦距

 

 

 

 

 

 

4

综合选型要点

 

1、分析检测物体特征:

形状是否规则、颜色是否吸光、大小是否合适、材质反光情况、表面平整度等

 

2、分析检测环境:

检测距离、反应时间、安装位置、空间大小、温湿度、环境光是否干扰、相邻设备是否干扰

 

3、分析客户需求:

传感器使用方法、光纤弯折度、是否拖链、信号类别确认、机械结构、交货周期、预算成本等

 

4、结合产品功能:

漫反射、对射、螺纹、光杆、直角弯头、圆柱侧视、区域检测、平板支架、耐高温、聚焦镜等

 

 

 

 

 

5

经典应用场景

光纤

光纤

光纤

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