光纖傳感器是自動化產線中常見的一類基礎傳感器;是通過光纖線纜來傳輸光信號,并將光信號轉換為電信號的傳感器。
因其抗電磁干擾能力強、耐腐蝕、耐水、耐溫性好、靈敏度高、信號傳輸距離遠、安全性好、測量范圍廣、易于實現分布式測量、體積小、重量輕、便于安裝以及復用性好等優勢,在自動化的各個細分行業都有著廣泛的應用。
什么是光纖傳感器?
傳感器將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質發生變化,成為被調制的信號光,再經過光纖送入光探測器,經解調后,獲得被測參數。
光纖傳感器通常由光纖放大器、光纖元件組成;在遇到極細物料的檢測(比如針尖、小孔等),會搭配上聚焦鏡使用
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光纖放大器的選型
根據應用場景需求選擇相應功能類別的放大器型號,標準型、高速響應型、白光型
標準型:普遍應用于各種常規場景中
高速響應型:最快可達到16us響應速度,用于需要快速檢測的場景
白光型:在遇到紅色被測物或者紅光干擾的環境下,可選用白光光源放大器可實現更穩定的檢測效果
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光纖元件的選型
光纖傳感器大致分為對射型和反射型 2 種檢測方法。對射型由發射器和接收器 2 條構成。漫反射型從外觀來看是 1 根
但從端面觀察,分為平行型、同軸型及分離型,如圖所示:
功能上主要分為以下類型:
光纖元件的選型關鍵參數解析:
1、光纖長度:
指的是光纖元件的線纜長度。長度越長,越可安裝在距光纖放大器較遠的位置。
2、彎曲半徑
指在即使將光纖元件的半徑彎曲到多少 mm 使用,仍可在滿足檢測距離性能的同時進行無障礙使用。對于裝配較為困難的場所,這種半徑較小的機型則非常適合。
3、感應距離
可檢測的距離;檢測距離的數值越大,越可進行長距離檢測。
4、光軸直徑
主要為對射型光纖元件的指標,可對光軸進行全遮光的大小即為標準檢測物體的大小。
5、運行環境溫度
可在該溫度范圍內使用光纖元件。當使用的環境溫度較高時,選擇耐高溫型(最高可達350℃)則最為理想
6、纖芯
塑料型:丙烯酸類樹脂,由 0.1 至 1 mm 直徑的單根或多根制作而成,被聚乙烯等材料包裹;重量輕、低成本。
玻璃型:由 10 至 100 μm 的玻璃光纖組成,并由不銹鋼管包覆。具有使用溫度較高(350℃)等特點。
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聚焦鏡的選型
1、檢測原理
2、規格尺寸:
M3、M2.6、Ф4等
3、光點直徑:
不同的型號,聚焦后的光點大小也不同
4、焦距:
根據使用需求選擇對應焦距
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綜合選型要點
1、分析檢測物體特征:
形狀是否規則、顏色是否吸光、大小是否合適、材質反光情況、表面平整度等
2、分析檢測環境:
檢測距離、反應時間、安裝位置、空間大小、溫濕度、環境光是否干擾、相鄰設備是否干擾
3、分析客戶需求:
傳感器使用方法、光纖彎折度、是否拖鏈、信號類別確認、機械結構、交貨周期、預算成本等
4、結合產品功能:
漫反射、對射、螺紋、光桿、直角彎頭、圓柱側視、區域檢測、平板支架、耐高溫、聚焦鏡等
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經典應用場景
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