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光纖傳感器應用電路：FISO光纖傳感器在食品研究中的應用

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光纖傳感器應用電路：光纖傳感器與光電傳感器的區別

描述
　　光纖傳感器與光電傳感器有相似的地方，但有著極大的區別，應用的場合也不同
　　光纖傳感器與光電傳感器都通是通過發射和接收紅外光信號的原理去檢測物體，但具體的設計方案和應用場合是完全不一樣的
　　光電傳感器
　　光電傳感器有反射型和對射型，需要有紅外光（940nm）發射單元電路和紅外光（940nm）接收單元電路，放大單元電路，信號處理單元電路和信號輸出電路。
　　對射型光電傳感器，需要發射器和接收器配合使用。紅外光發射電路裝在發射器，紅外光接收電路，放大電路，信號處理電路和信號輸出電路裝在接收器。當發射器發出的紅外光被被檢測物檔住時，接收器收不到紅外光信號時信號輸出電路就會輸出相應的電平信號
　　反射型光電傳感器，紅外光發射電路，紅外光接收電路，放大電路，信號處理電路和信號輸出電路都裝在同一個裝置中。當被檢測物把發射電路發出的紅外光信號反射回來時，接收電路就會收到紅外光信號，經過放大電路和信號處理電路處理后，輸出電路就會輸出相應的電平信號
　　光纖傳感器
　　光纖傳感器也叫光纖信號放大傳感器，當纖傳感器需要和光纖配合使用
　　光纖傳感器將發出的紅外光信號導入到光纖中，光纖頭可以放置在需要檢測物的位置
　　被檢測物經過，或者被檢測物發生變化時，紅外光的光學性質會發生變化（比如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等）
　　紅外光信號通過光纖導回到光纖傳感器，經過信號接收電路、信號放大電路、信號處理電路的處理，輸出電路就會輸出相應的電平信號
　　當纖放器也分對射型（雙光纖線）和反射型（單光纖線）
　　光纖傳感器與光電傳感器的區別
　　由上面分析可知，光電傳感器只能檢測到比較大的不透明物體；光纖傳感器可以檢測到比較精細的物體，甚至還可以檢測到半透明物和液體的變化；光纖傳感器可以實現精確的檢測.
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光纖傳感器應用電路：光纖傳感器和光電傳感器區別和用途

光纖傳感器和光電傳感器都是自動化設備上常用的傳感器
光纖傳感器和光電傳感器都是通過光電原理設計傳感器，廣泛應用于自動化設備上。光電傳感器較為簡單一些，價格也較低，常用于檢測較大的物體；光纖傳感器可以檢測較為精細的物體。
光電傳感器
光電傳感器由紅外發射電路、紅外接收電路、信號放大處理電路、信號輸出電路組成。
紅外發射電路：通過紅外發射二極管對外發出紅外線信號。
紅外接收電路：接收紅外發射二極管發出的紅外線信號。
信號放大處理電路：對紅外接收電路接收到紅外信號進行放大處理。
信號輸出電路：根據接收到的紅外信號狀態輸出高、低電平信號。
分對射型、漫反射型和槽型。對射型需要將射器和接收器分開安裝，漫反射是發射接收一體的，槽型也是
漫反射型：紅外發射電路，紅外接收電路，信號放大處理電路、信號輸出電路都在同一個裝置，當遇到檢測物時，接收電路會接收到被反射回來的紅外線信號。
對射型：紅外發射電路在發射器，紅外接收電路、信號放大處理電路和信號輸出電路在接收器。沒有被檢測特時，接收器會收到發射器發出的紅外線信號，當出現被檢測時，紅外線信號被阻擋。
槽型：原理是一樣的，紅外發射電路和紅外接收電路分別設置在槽的兩端，當被檢測物進入檢測槽時，紅外線信號被阻擋。
光纖傳感器
光纖傳感器同樣有著發射電路和接收電路，大多數光纖傳感器使用紅外線作為光源，使用光纖導光，發出的微弱光信號受到弱小物體的影響后，光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等就會發生變化，反射回的光信號經過光纖送回光電器件、經過解調器放大處理后就可以獲得被檢測的參數。
因為發出和返回的光信號都可以通過光纖傳遞，而光纖比較細小，可以彎折，安裝就非常靈活，可以安裝在適當的位置去檢測非常細小的物體。

光纖傳感器應用電路：光纖傳感器結構原理

我們知道，以電為基礎的傳統傳感器是一種把測址的狀態轉變為可測的電信號的裝置，是由電源、敏感元件、信號接收和信號處理以及導線組成，如圖7-29所示。光纖傳感器則是一種把被測最的狀態轉變為可測的光信號的裝置。由光發送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光接收器、信號處理系統以及光纖構成，如圖7-30所示。由光發送器發出的光經源光纖引導至敏感元件。在這里，光的某一性質受到被淵量的調制，已調光經接收光纖禍合到光接收器，使光信號變為電信號。最后經信號處理系統處理得到我們所期待的被測量。   由圖7-29,圖7-30可見，光纖傳感器與以電為基礎的傳統傳感器相比較，在測量原理上有本質的差別。傳統傳感器是以機一電測貧為基礎，而光纖傳感器則以光學測量為基礎。下面，簡單地分析光纖傳感器光學測量的基本原理。 從本質上分析，光就是一種電磁波，其波長范圍從極遠紅外的1 mm到極遠紫外線的10nm.電磁波的物理作用和生物化學作用主要因其中的電場而引起。因此，在討論光的敏感測量時必須考慮光的電矢最E的振動。通常用下式表示:　　式中，A為電場E的振幅矢量;ω為光波的振動頻率;ψ為光相位;t為光的傳播時間。 由式(7-18)可見，只要使光的強度、偏振態(矢量A的方向)、頻率和相位等參最之一隨被測量狀態的變化而變化，或者說受被淵量調制。那么，我們就有可能通過對光的強度調制、偏振調制、頻率調制或相位調制等進行解調，獲得我們所需要的被測量的信息。 2.光纖傳感器的類型 光纖傳感器是基于被測信號對于在光導纖維及其組件中傳輸的可見光或紅外線的調制作用來實現測量的，依其工作原理可大致分為以下兩種類型: 1)傳感型 傳感型又稱功能型。它是以光纖本身作為敏感元件，使光纖兼有感受和傳遞被測估息的作用。對功能型光纖的要求是必須對于外界因素(如沮度、壓力、電場、磁場、……)的作用敏感，在傳輸過程中又要保持光纖受感后所產生的特殊相位、波長及偏振態等特征。這種類型的特點是作為敏感元件的光纖長度可較長，檢測靈敏度較高，但對所使用的光學部件要求較高，容易受到環境條件的千擾，在使用中必須十分注意。 2)傳光型 傳光型又稱非功能型.它是把由被測對象所調制的光信號輸人光纖.通過在輸出端進行光信號處理而進行測量的。在這種傳感器中，光纖僅作為被調制光的傳輸線路使用。由于這種應用類型的傳輸功能和調制功能是分開的，所以結構簡單、容易制作，可靠性高，應用領域寬，易于實用化。對于非功能型光纖的主要要求是必須具有較強的受光本領，以提高它與光敏探測元件之間的棲合效率。因此，通常采用數值孔徑和纖芯直徑較大的多模光纖。 光纖檢測系統通常是山光纖波導、激光源、光電探淵器及信號處理、顯示、記錄裝置等組合而成的系統.它具有一系列特點:由干光纖體積小、重量輕、可塑性好，因此可以進人小孔和縫隙等難以探測到的地方進行小面積范圍內的檢測，而且對被測場的擾動很小;由于光纖的絕緣性能和耐熱性能好，不受電磁干擾，因此適于在高溫、高電壓的場合及許多較惡劣的工業環境中使用;光纖傳感器的靈敏度高，動態范圍大，可實現遠距離測量和控制，并可與計算機連接實現智能化。