何謂光纖傳感器
概要
光纖傳感器可將光纖連接到光電傳感器的光源，并在自由安裝到狹窄位置等后進(jìn)行檢測(cè)。
原理和主要類型
光纖如圖所示，由中心的纖芯和折射率不同的金屬包層構(gòu)成。光線入射到纖芯時(shí)，會(huì)在與金屬包層的邊界面反復(fù)進(jìn)行全反射的同時(shí)進(jìn)入光線。穿過光纖內(nèi)部，從端面發(fā)出的光會(huì)以約 60° 的角度進(jìn)行擴(kuò)散，并照射到檢測(cè)物體上。
此外，纖芯包括以下類型。
塑料型
纖芯為丙烯酸類樹脂，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。由于重量輕、低成本及不易彎曲等特性已成為光纖傳感器的主流。
玻璃型
由 10 至 100 m 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(diǎn)。
光纖傳感器大致分為透過型和反射型2 種檢測(cè)方法。
透過型由發(fā)射器和接收器2 條構(gòu)成。反射型從外觀來看好像是1 根，但從端面觀察，分為平行型、同軸型及分離型，如右圖所示。
| 類型 | 特點(diǎn) |
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平行型
 | 一般類型，用于塑料光纖。 |
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同軸型
 | 分割為中央部（發(fā)射）和外圍部（接收），無論檢測(cè)體從哪個(gè)方向通過，動(dòng)作位置均不改變的高精度類型。 |
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分離型
 | 內(nèi)置多個(gè)在玻璃光纖中所使用的數(shù) 10 μm 玻璃纖維，分割為發(fā)射器和接收器的類型。 |
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光纖傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
特點(diǎn)
不限安裝位置，自由度高
采用了柔韌光纖，可輕松安裝到機(jī)械的間隙或狹小空間內(nèi)。
微小物體檢測(cè)
傳感器頭尖端非常小，可輕松檢測(cè)微小物體。
出色的環(huán)境抗耐性
由于光纖電纜部無法通過電流，因此完全不受電氣干擾所影響。只要使用耐熱型光纖元件，即使是在高溫場(chǎng)所仍可進(jìn)行檢測(cè)。
光纖傳感器的種類 ?光纖元件種類
分類
光纖元件包括非常多的類型。傳感器頭尖端部不設(shè)發(fā)射元件和光接收元件的檢測(cè)電路，因而對(duì)尺寸或外觀的限制較少。以下為基恩士光纖元件FU 系列的分類示例。
標(biāo)準(zhǔn)、輕松安裝
螺紋安裝
最一般的光纖傳感器。安裝到支架使用。
圓柱（螺絲組安裝）
安裝在無空間的位置。開孔后，使用螺絲組進(jìn)行安裝。
集成支架
將安裝支架和傳感器一體化。無需繁瑣的組裝作業(yè)。
小光斑、窄光束
小光斑反射
擅長(zhǎng)檢測(cè)小型目標(biāo)物。請(qǐng)根據(jù)目標(biāo)物的尺寸進(jìn)行選擇。
窄光束／高功率
使用鏡頭可控制光的擴(kuò)散并減少光的偏轉(zhuǎn)。
透明體檢測(cè)
回歸反射
適用于檢測(cè)透明體。光往返2 次穿過工件，因此遮光量變多。
限定反射
限制檢測(cè)距離，因此不受背景的影響。
節(jié)省空間
平板支架
直接安裝到空間較小的位置。
套管
解決空間問題?？煽拷ぜ?。
耐環(huán)境
耐油／藥品
由于是氟碳聚合物涂層，因此支持接觸油或藥品的環(huán)境。
高彈性
超過電線的高彎曲性。該類型抗反復(fù)彎曲。
耐熱
耐熱高達(dá)350℃ 的高溫型，產(chǎn)品線十分豐富。
專用應(yīng)用
區(qū)域
最適于工件的偏差或復(fù)雜形狀工件的有無檢測(cè)。
液位
檢測(cè)液位。包括管道安裝型和滲入型。
真空
該傳感器可在真空和高溫環(huán)境下使用。
有助于選擇光纖傳感器的術(shù)語(yǔ)集
選擇時(shí)要點(diǎn)的術(shù)語(yǔ)集
解說選擇光纖元件時(shí)重要術(shù)語(yǔ)含義。
光纖長(zhǎng)度
光纖元件的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度越長(zhǎng)，越可安裝在距光纖放大器較遠(yuǎn)的位置。
環(huán)境溫度
可在該溫度范圍內(nèi)使用光纖元件。當(dāng)使用的環(huán)境溫度較高時(shí)，選擇耐熱型則最為理想。
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(cè)距離性能的同時(shí)進(jìn)行無障礙使用。對(duì)于裝配較為困難的場(chǎng)所，這種半徑較小的機(jī)型則非常適合。
檢測(cè)距離
可檢測(cè)的距離。檢測(cè)距離的數(shù)值越大，越可進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)。
光軸直徑
主要為透過型光纖元件的指標(biāo)。在透過型光纖元件中，可對(duì)光軸進(jìn)行全遮光的大小為標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體的大小。
最小可檢測(cè)物體
該光纖元件為可最大限度檢測(cè)的最小檢測(cè)物體的尺寸。
