分享好友 新闻资讯首页 新闻资讯分类 切换频道

光纤传感器应用的注意事项

2024-04-01 10:361320工业品商城

1. 光纤

目前市场上常见的光纤类型包括阶跃型及梯度型多模光纤以及单模光纤。在选择合适的光纤时需要综合考虑多个因素:

(1) 光纤的数值孔径NA(Numerical Aperture)

为了提高光源与光纤之间的耦合效率,通常会希望选取较大的NA值。然而,过大的NA也将导致光纤的模色散更为显著,从而降低信息传输容量。然而对于绝大多数光纤传感器应用场景来说,并未出现信息容量受限的情况。为此,光纤的最佳数值孔径应介于0.2至0.4之间。

(2) 光纤传输损耗

传输损耗已成为衡量光纤性能的关键指标,它极大地限制了远距离光纤通信中继站点的部署。而在光纤传感器系统内,大部分传感距离相对较短,长程场景下可能不到4米,甚至短至仅几毫米。尤其是对于用作敏感元件的特种光纤,其传输损耗要求可以适度放宽,一般我们建议选择传输损耗小于10 dB/km的型号。

(3) 色散

色散是影响光纤信息传输容量的重要参数之一。如前所述,对于传感器组件,我们可以适当地放宽这方面的要求。

(4) 光纤强度

对于所有类型的传感器,强度都是我们首要关注的问题。

2. 光源

(1) 白炽光源

白炽光源发出的电磁辐射几乎接近于黑体辐射。其优势在于:售价较为平民化,易于获得,且操作简便。然而,在应用于传感器领域时,由于该类光源的辐射密度相对较低,所以需选择与光纤束和粗芯阶跃光纤匹配使用。不过,其稳定性稍显不足,寿命有限。

(2) 气体激光器

气体激光器属于高相干性光源,易于实现单模工作模式,具有极佳的线性特性;同时,其辐射密度较高,与单模光纤的耦合效率优异;此外,气体激光器的噪音水平相对较低。

(3) 固体激光器

当下的主流选择则是固态铷离子激光器等产品。此类激光器拥有体积小巧,坚固耐磨,高效,辐射密度高的优点。值得注意的是,尽管固体激光器的光谱分布较为均匀并具备一定的宽度,但相比之下,其相干性和频率稳定性仍不及气体激光器。

(4) 半导体激光器

作为光纤传感器中的核心光源,现阶段以LED居多。这类产品的优点包括:精巧的体积结构,坚固耐用,长期寿命,高可靠性,适度的辐射密度,以及简单易行的电源设置等。

尽管市场上提供了多种类型的光源供商家选择,但其基本要求始终保持一致性,即必须确保达到足够的光照强度,使得能够有效激发敏感元件,以保证检测系统具备良好的信噪比。考虑到此,商家应按照以下原则进行选择:优先考虑具有足够辐射能量的光源,要求其在敏感元件的工作波长范围内有最高的辐射功率;光源应与所选光纤保持最佳匹配,以获取最高的耦合效率;同时,光源还应具备优秀的稳定性能,能够在较长时间内维持室温和工作状态不变。

3. 光电探测器

光电探测器乃光电检测过程中必不可少的组成部分,其功能在于将光信号转换为电信号。在采购光电探测器时,应遵循以下原则:要求其在所涉及的工作波段内具备高度灵敏度;尽可能减小检测器可能引入的各类噪声,因此需要优选暗电流、漏电流以及并联电容尽可能低的器件;同时,应保证产品具有相当高的可靠性以及良好的稳定性;尽量减少尺寸以利于整合,同时便于与光纤实现高效率的耦合;适当降低偏压或偏流标准;以及对于价格因素予以考量。


打赏 0
安全光幕OSSD输出为什么不能当普通传感器信号随便接
安全光幕常用于冲压、装配、机器人和自动化生产线的危险区域防护。部分设备改造时,会把安全光幕OSSD输出直接接入普通PLC,再由程序控制接触器停机。虽然逻辑上也能实现“遮挡后停止”,但OSSD输出、自检、双通道和外部设备监控都有明确的安全控制要求,不能按照普通光电传感器的思路处理。

0评论2026-09-031

PLC继电器输出点为什么频繁烧坏 负载电流没超也要看启动冲击
PLC继电器输出常用于控制接触器、电磁阀、小型指示灯和其他现场负载。设备运行电流看似没有超过输出点额定值,却仍可能出现触点粘连、输出断不开或某一路提前失效。感性负载反向电压、启动冲击、开关频率和公共端电流都会影响继电器输出寿命。

0评论2026-09-031

电机热继电器总是误动作怎么查 整定电流不是直接照抄电机铭牌就结束
热继电器常用于三相异步电机过载保护。设备运行电流看起来正常,却频繁出现热继电器跳闸时,原因不一定是元件损坏。整定值、缺相、电流不平衡、启动时间、柜内温度以及接触器接点状态,都可能影响实际动作。

0评论2026-09-031

固态继电器额定电流明明够 为什么还是反复烧坏 先看散热和实际负载
固态继电器常用于电加热、温控设备和高频开关回路。现场即使负载电流没有超过铭牌额定值,也可能出现外壳过热、输出击穿或长期导通。散热器选型、环境温度、安装方式、负载浪涌和开关频率都会影响实际承载能力。

0评论2026-09-0210

光纤收发器LINK灯都亮 PLC为什么还是通信不上 先分清光口通和数据真正通
工业现场跨厂房、长距离或强干扰区域常使用光纤收发器连接PLC、交换机和远程设备。两端LINK指示灯都亮,并不代表整条工业以太网通信一定正常。光纤收发波长、单双纤类型、速率双工、网线接口、设备网段和光功率条件都会影响实际通信。

0评论2026-09-028

三相异步电机空载电流为什么偏大 先别急着判断电机过载
三相异步电机空载试运行时,如果电流明显高于同规格设备,现场常会直接怀疑绕组损坏或电机过载。实际上,接线方式、电源电压、三相不平衡、轴承阻力、气隙异常以及维修后的绕组参数变化,都可能导致空载电流偏大。本文从电机实际检修角度分析判断方法。

0评论2026-09-029

接近开关串联后为什么PLC有时收不到信号 先看残余电压和负载电流
设备为了实现多个到位条件,有时会把两线制或三线制接近开关直接串联后接入PLC。单只传感器工作正常,串联后却可能出现指示灯亮、PLC不动作,或者两个开关都满足条件时输入电压仍然不稳定。残余电压、工作电流、输出形式和PLC输入特性都会影响最终结果。

0评论2026-09-028

PoE工业相机频繁重启怎么查 交换机总功率够不等于每个端口都够
PoE工业交换机可以通过一根网线同时为工业相机、读码器和网络设备供电,但现场常出现相机静止时正常、开补光灯或高速采集后突然重启的情况。PoE总功率、单端口供电能力、线缆压降、设备启动功率和交换机供电模式都会影响实际稳定性。

0评论2026-09-0210

编码器明明有脉冲 PLC计数却总是少 先看输出形式和高速输入是否匹配
增量编码器接入PLC、高速计数器或运动控制卡后,常会出现低速计数正常、速度提高后数值越来越少,甚至A、B相指示都有变化但位置仍不准确的情况。编码器输出形式、供电电压、输入电平、高速计数频率和线路抗干扰能力都会影响最终计数结果。

0评论2026-09-0212

0—10V模拟量远距离传输为什么容易不准 先看公共端压降和线路干扰
0—10V信号常用于变频器给定、阀门开度、传感器输出和设备速度控制。现场线路较长后出现数值偏差、零点漂移或设备动作时信号跳动,并不一定是模拟量模块损坏。公共端电位差、线路电阻、输入阻抗、屏蔽布线和接地方式都会影响电压信号的实际精度。

0评论2026-09-0115