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我司高度關(guān)注客戶對(duì)德國(guó)SICK施克光纖傳感器提的疑問(wèn)
SICK光纖傳感器是一種將被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的傳感器,。SICK光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經(jīng)由光纖送入調(diào)制器,,在調(diào)制器內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)的相互作用, 使光的光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度,、波長(zhǎng),、頻率、相位,、偏振態(tài)等發(fā)生變化,,成為被調(diào)制的光信號(hào),再經(jīng)過(guò)光纖送入光電器件、經(jīng)解調(diào)器后獲得被測(cè)參數(shù),。整個(gè)過(guò)程中,,光束經(jīng)由光纖導(dǎo)入,通過(guò)調(diào)制器后再射出,,其中光纖的作用首先是傳輸光束,,其次是起到光調(diào)制器的作用。
傳感器在朝著靈敏,、精確,、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展,。在這一過(guò)程中,,SICK光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員備受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能,,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,,徑細(xì)、質(zhì)軟,、重量輕的機(jī)械性能,;絕緣、無(wú)感應(yīng)的電氣性能,;耐水,、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等,,它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū)),,或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),起到人的耳目的作用,,而且還能超越人的生理界限,,接收人的感官所感受不到的外界信息。
特點(diǎn)
1,、因反射體中使用了棱鏡,,所以與通用的反射型光控傳感器器相比,其檢測(cè)性能更高,、更可靠
2 ,、與分離式光控傳感器相比,電路連接更簡(jiǎn)單容易,。
3,、 子母扣嵌入式的設(shè)計(jì),安裝更為簡(jiǎn)單
用途
1,、用于電話,、網(wǎng)絡(luò)寬帶等數(shù)字型號(hào)傳輸,。
2、用于自動(dòng)售貨機(jī),、金融終端有關(guān)的設(shè)備,、點(diǎn)鈔機(jī)的、卡,、硬幣,、存折等的通過(guò)情況
3、用于自動(dòng)化設(shè)備上產(chǎn)品定位,、計(jì)數(shù),、識(shí)別。
SICK光纖傳感器的基本工作原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調(diào)制器,,使待測(cè)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng),、頻率,、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,,稱為被調(diào)制的信號(hào)光,,再利用被測(cè)量對(duì)光的傳輸特性施加的影響,完成測(cè)量,。
SICK光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種,。
(1)物性型SICK光纖傳感器原理,,物性型SICK光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性,,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),,即光纖在外界環(huán)境因素,,如溫度、壓力,、電場(chǎng),、磁場(chǎng)等等改變時(shí),其傳光特性,,如相位與光強(qiáng),,會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。
因此,,如果能測(cè)出通過(guò)光纖的光相位,、光強(qiáng)變化,就可以知道被測(cè)物理量的變化,。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型SICK光纖傳感器,。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波,,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,,另一為測(cè)量光路,。外界參數(shù)(溫度、壓力,、振動(dòng)等)引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化,,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),,就可測(cè)量溫度或壓等,。
(2)結(jié)構(gòu)型SICK光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型SICK光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng),。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì),,所以又稱為傳光型或非功能型SICK光纖傳感器。
光纖具有很多優(yōu)異的性能,,例如:具有抗電磁和原子輻射的性能,,徑細(xì)、質(zhì)軟,、重量輕的機(jī)械性能;絕緣,、無(wú)感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫,、耐腐蝕的化學(xué)性能等,,它能夠在人達(dá)不到的地方,或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)),,起到人的耳目的作用,,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息,。
一,、靈敏度較高;
二,、幾何形狀具有多方面的適應(yīng)性,,可以制成任意形狀的SICK光纖傳感器;
三,、可以制造傳感各種不同物理信息(聲,、磁、溫度,、旋轉(zhuǎn)等)的器件,;
四、可以用于高壓,、電氣噪聲,、高溫,、腐蝕、或其它的惡劣環(huán)境,;
五,、而且具有與光纖遙測(cè)技術(shù)的內(nèi)在相容性。
SICK光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的各類傳感器相比,,SICK光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),具有光纖及光學(xué)測(cè)量的特點(diǎn),,有一系列*的優(yōu)點(diǎn),。電絕緣性能好,抗電磁能力強(qiáng),,非侵入性,,高靈敏度,容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控,,耐腐蝕,,防爆,光路有可撓曲性,,便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接,。
傳感器朝著靈敏、精確,、適應(yīng)性強(qiáng),、小巧和智能化的方向發(fā)展,它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū)或者對(duì)人有害的地區(qū),,如核輻射區(qū)),,起到人的耳目作用,而且還能超越人的生理界限,,接收人的感官所感受不到的外界信息,。
根據(jù)光受被測(cè)對(duì)象的調(diào)制形式可以分為:強(qiáng)度調(diào)制型、偏振態(tài)制型,、相位制型、頻率制型,;
根據(jù)光是否發(fā)生干涉可分為:干涉型和非干涉型,;
根據(jù)是否能夠隨距離的增加連續(xù)地監(jiān)測(cè)被測(cè)量可分為:分布式和點(diǎn)分式;
根據(jù)光纖在傳感器中的作用可以分為:一類是功能型(Functional Fiber,,縮寫為FF)傳感器,,又稱為傳感型傳感器; 另一類是非功能型(Non Functional Fiber縮寫為NFF),,又稱為傳光型傳感器,。 [3]
功能型
功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件,, 被測(cè)量對(duì)光纖內(nèi)傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制, 使傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度,、相位,、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化, 再通過(guò)對(duì)被調(diào)制過(guò)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào),, 從而得出被測(cè)信號(hào),。
光纖在其中不僅是導(dǎo)光媒質(zhì),而且也是敏感元件,,光在光纖內(nèi)受被測(cè)量調(diào)制,,多采用多模光纖。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,、靈敏度高,。
缺點(diǎn):須用特殊光纖,成本高,,
典型例子:光纖陀螺,、光纖水聽器等。
非功能型SICK光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測(cè)量的變化,, 光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì),,常采用單模光纖。
光纖在其中僅起導(dǎo)光作用,,光照在光纖型敏感元件上受被測(cè)量調(diào)制,。
優(yōu)點(diǎn):光纖即可用于電氣隔離,有用于數(shù)據(jù)傳輸,,且光纖傳輸?shù)男盘?hào)不受電磁的影響,。
實(shí)用化的大都是非功能型的SICK光纖傳感器。AnyWay的變頻電壓傳感器,、變頻電流傳感器,、變頻功率傳感器(一種電壓、電流組合式傳感器)就屬于非功能型的SICK光纖傳感器,,在復(fù)雜電磁環(huán)境下的電量測(cè)量中,,有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。
SICK光纖傳感器是最近幾年出現(xiàn)的新技術(shù),,可以用來(lái)測(cè)量多種物理量,,比如聲場(chǎng)、電場(chǎng),、壓力,、溫度、角速度,、加速度等,,還可以完成現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)難以完成的測(cè)量任務(wù),。在狹小的空間里,在強(qiáng)電磁和高電壓的環(huán)境里,,SICK光纖傳感器都顯示出了*的能力,。SICK光纖傳感器有70多種,大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器,。
所謂光纖自身的傳感器,,就是光纖自身直接接收外界的被測(cè)量。外接的被測(cè)量物理量能夠引起測(cè)量臂的長(zhǎng)度,、折射率,、直徑的變化,從而使得光纖內(nèi)傳輸?shù)墓庠谡穹?、相位,、頻率、偏振等方面發(fā)生變化,。測(cè)量臂傳輸?shù)墓馀c參考臂的參考光互相干涉(比較),,使輸出的光的相位(或振幅)發(fā)生變化,根據(jù)這個(gè)變化就可檢測(cè)出被測(cè)量的變化,。光纖中傳輸?shù)南辔皇芡饨缬绊懙撵`敏度很高,,利用干涉技術(shù)能夠檢測(cè)出10的負(fù)4次方弧度的微小相位變化所對(duì)應(yīng)的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,,能夠?qū)⒑荛L(zhǎng)的光纖盤成直徑很小的光纖圈,,以增加利用長(zhǎng)度,獲得更高的靈敏度,。
光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器,。當(dāng)光纖受到一點(diǎn)很微小的外力作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生微彎曲,,而其傳光能力發(fā)生很大的變化,。聲音是一種機(jī)械波,它對(duì)光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲,,通過(guò)彎曲就能夠得到聲音的強(qiáng)弱,。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種,與激光陀螺相比,,光纖陀螺靈敏度高,,體積小,成本低,,可以用于飛機(jī)、艦船,、等的高性能慣性導(dǎo)航系統(tǒng),。,。
光纖布拉格光柵傳感器(FBS)是一種使用頻率高,范圍廣的SICK光纖傳感器,,這種傳感器能根據(jù)環(huán)境溫度以及/或者應(yīng)變的變化來(lái)改變其反射的光波的波長(zhǎng),。光纖布拉格光柵是通過(guò)全息干涉法或者相位掩膜法來(lái)將一小段光敏感的光纖暴露在一個(gè)光強(qiáng)周期分布的光波下面。這樣光纖的光折射率就會(huì)根據(jù)其被照射的光波強(qiáng)度而改變,。這種方法造成的光折射率的周期性變化就叫做光纖布拉格光柵,。
當(dāng)一束廣譜的光束被傳播到光纖布拉格光柵的時(shí)候,光折射率被改變以后的每一小段光纖就只會(huì)反射一種特定波長(zhǎng)的光波,,這個(gè)波長(zhǎng)稱為布拉格波長(zhǎng),,這種特性就使光纖布拉格光柵只反射一種特定波長(zhǎng)的光波,而其它波長(zhǎng)的光波都會(huì)被傳播,。
按光纖在SICK光纖傳感器中的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型,。
傳感型SICK光纖傳感器的光纖不僅起傳遞光作用,同時(shí)又是光電敏感元件,。由于外界環(huán)境對(duì)光纖自身的影響,,待測(cè)量的物理量通過(guò)光纖作用于傳感器上,使光波導(dǎo)的屬性(光強(qiáng),、相位,、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等)被調(diào)制,。傳感器型SICK光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型,、相位調(diào)制型、振態(tài)調(diào)制型和波長(zhǎng)調(diào)制型等,。
光纖傳感器 GLL170
最大開關(guān)距離: 0 ... 800 mm
開關(guān)量輸出數(shù)量: 1
開關(guān)類型: 明/暗切換
連接類型: 插頭,,M8,4 針
外殼防護(hù)等級(jí): IP66
設(shè)置: 電位計(jì)
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