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光纤传感器与光电传感器的区别:传感器和医疗器械有哪些联系?这篇图文分解为你展示应用案例

发布日期:2022-10-09 点击率:167


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光纤传感器与光电传感器的区别:传感器和医疗器械有哪些联系?这篇图文分解为你展示应用案例

光纤传感器和光电传感器作为两种典型的传感器,其在生产测量当中的应用都是比较广泛的,那么两者究竟有什么区别呢?接下来就从原理及应用两方面对二者的区别进行逐一的分析。
一、原理方面
光电传感器:是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光纤传感器:是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(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。
二、应用方面
1、光电传感器的应用领域:
烟尘浊度监测仪防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染,首先要知道烟尘排放量,因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加,光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加,到达光检测器的光减少,因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。
光电池在光电检测和自动控制方面的应用;光电池作为光电探测使用时,其基本原理与光敏二极管相同,但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压;光电转换效率高,光谱范围宽,频率特性好,噪声低等,它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。
2、光纤传感器应用领域:
绝缘子污秽、磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。
通过以上关于光纤传感器和光电传感器的区别说明,希望对大家有所帮助。
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光纤传感器与光电传感器的区别:光电传感器和光纤传感器的区别

光纤传感器和光电传感器虽然都带“光”字,不同之处还是很明显的,下面谈谈这两种传感器之间的区别吧!我想从以下几点来说明。
第一点光电传感器和光纤传感器工作原理不同
首先从两者的工作原理来讲,首先说一下光电传感器它是依据光电效应的原理来工作的,也就是说当光照射到由半导体制成的光电传感器上时就会发出光电子的一种现象,可以把光能转化为电能。比如常用作光控场合的光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等都是根据这种效应进行工作的。而光纤传感器是通过光的全反射原理来工作的,对于光的全反射原理在中学物理中就学过,比如光折射和反射的斯涅尔定律就用数学关系式很清楚地表达了光反射原理。所以我们运用光导纤维的传光特点就可以把被测量转化成光特性的改变,比如可以改变光的频率、波长、强度和相位等。
第二点是光电传感器和光纤传感器制作材料不同
光电传感器的制作材料主要是具有光电效应的半导体材料或者金属材料制作而成,比如光电二极管和光电三极管的制造材料一般有硅材料或者锗材料,光敏电阻的材料由硫化镉或者锑化铟等材料制作;而光纤传感器是由光透射率高的玻璃纤维(主要是由石英玻璃)构成,成分比较单一。
第三点是光电传感器和光纤传感器的结构不同
光电传感器的比较简单,比如光电二极管就有引脚、外壳、管芯以及玻璃聚光镜等部分构成;而光纤传感器的结构相对复杂些,除了光纤外还有一些复杂的外设作为辅助控制。
第四点是光电传感器和光纤传感器所测量的范围不同
光电传感器所测量的范围相对较少,一般有光强度、光照度、速度和应变位移等;而
光纤传感器所测量的范围比较广,大约可以测量70多个物理量,比如压力、震动、速度、电流、温度、流量、磁场等,所以光纤传感器今后发展的前潜力是巨大的,可谓是后来者居上。

光纤传感器与光电传感器的区别:光纤传感器与光电传感器的区别以及应用

光纤传感器和光电传感器虽然都带“光”字,不同之处还是很明显的,下面谈谈这两种传感器之间的区别吧!我想从以下几点来说明。     点光电传感器和光纤传感器工作原理不同  首先从两者的工作原理来讲,首先说一下光电传感器它是依据光电效应的原理来工作的,也就是说当光照射到由半导体制成的光电传感器上时就会发出光电子的一种现象,可以把光能转化为电能。比如常用作光控场合的光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等都是根据这种效应进行工作的。而光纤传感器是通过光的全反射原理来工作的,对于光的全反射原理在中学物理中就学过,比如光折射和反射的斯涅尔定律就用数学关系式很清楚地表达了光反射原理。所以我们运用光导纤维的传光特点光纤传感器与光电传感器的区别:传感器和医疗器械有哪些联系?这篇图文分解为你展示应用案例  第3张

光纤传感器与光电传感器的区别:科普知识

  光纤传感器属于光电传感器中的一种,相对来说,光纤传感器通常比普通的光电传感器的精度要高,普通的光电传感器是指传感器上直接发光、收光,由于光的扩散等原因,收光量的大小无法精确控制,即导致检测的精度无法提高精度,而光纤传感器通过光纤线传输光线,提高光束的聚拢程度,易判断收光量的大小,检测精度要高。
  1、定义不同
  光电传感器:光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。
  光纤传感器:光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器, 在调制器内与外界被测参数的相互作用,使光的 光学 性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。
  2、性能不同
  光电传感器:暂态响应范围宽,谐波 测量 能力强,暂态特性的优劣是判断一种 互感器 能否在电力系统中获得应用的一个重要参数,特别是与继电保护动作时间的配合。传统电磁式互感器由于存在铁芯,对高频信号的响应特性较差,不能正确反映一次侧的暂态过程。而光电互感器传测量的频率范围主要由电子线路部分决定,没有铁芯饱和的问题,因此能够准确反映一次侧的暂态过程。一般可设计到0.1Hz到1MHz,特殊的可设计到200MHz的带通。光电传感器的结构可以测量高压电力线路上的谐波。而电磁感应互感器是难以达到的。
  数字接口,通信能力强,由于光电传感器下传的就是光数字信号,与通信网络容易接口,且传输过程中没有测量误差。同时随着微机化的保护控制设备的广泛采用,光电互感器可以直接向二次设备提供数字量,这样就能省去原来保护装置中的变换器和A/D采样部分,使二次设备得到大大的简化,推动保护新原理的研究。
  体积小,重量轻、易升级,满足变电站小型化与紧凑型的要求,由于光电传感器是靠传感头和电子线路进行信号的获取和处理,体积小,重量一般在1000kg以下,便于集成在 AI S或GIS中,这样将大大减少变电站的占地面积,满足变电站小型化和紧凑化的要求。同时光电互感器通过少量光缆与二次设备连接,可使电缆沟和电缆大为减。
  光纤传感器:光纤具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方,或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还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。
  3、应用不同
  光电传感器:用光电元件作敏感元件的光电传感器,其种类繁多,用途广泛。按光电传感器的输出量性质可分为两类:把被测量转换成连续变化的光电流而制成的光电测量仪器,可用来测量光的强度以及物体的温度、透光能力、位移及表面状态等物理量。例如:测量光强的照度计,光电高温计,光电比色计和浊度计,预防火灾的光电报警器,构成检查被加工零件的直径、长度、椭圆度及表面粗糙度等自动检测装置和仪器,其敏感元件均用光电元件。半导体光电元件不仅在民用工业领域中得到广泛的应用,在军事上更有它重要的地位。
  例如用硫化铅光敏电阻可做成红外夜视仪、红外线照相仪及红外线导航系统等;把被测量转换成继续变化的光电流。利用光电元件在受光照或无光照射时"有"或"无"电信号输出的特性制成的各种光电自动装置。光电元件用作 开关 式光电转换元件。例如电子计算机的光电输入器,开关式温度调节装置及转速测量数字式光电测速仪等。
  光纤传感器:城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。在电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。

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