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。

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，會在與金屬包層的邊界面反復(fù)進(jìn)行全反射的同時進(jìn)入光線。穿過光纖內(nèi)部，從端面發(fā)出的光會以約 60° 的角度進(jìn)行擴(kuò)散，并照射到檢測物體上。

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。

光纖傳感器大致分為透過型和反射型2 種檢測方法。
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
平行型	一般類型，用于塑料光纖。
同軸型	分割為中央部（發(fā)射）和外圍部（接收），無論檢測體從哪個方向通過，動作位置均不改變的高精度類型。
分離型	內(nèi)置多個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。

光纖傳感器的特點和優(yōu)點

特點

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

傳感器頭尖端非常小，可輕松檢測微小物體。

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，即使是在高溫場所仍可進(jìn)行檢測。

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電路，因而對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

擅長檢測小型目標(biāo)物。請根據(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

回歸反射

適用于檢測透明體。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。可靠近工件。

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。

液位

檢測液位。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)語集

選擇時要點的術(shù)語集

解說選擇光纖元件時重要術(shù)語含義。

光纖長度

光纖元件的長度。長度越長，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，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，仍可在滿足檢測距離性能的同時進(jìn)行無障礙使用。對于裝配較為困難的場所，這種半徑較小的機(jī)型則非常適合。

檢測距離

可檢測的距離。檢測距離的數(shù)值越大，越可進(jìn)行長距離檢測。

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，可對光軸進(jìn)行全遮光的大小為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體的大小。

最小可檢測物體

該光纖元件為可最大限度檢測的最小檢測物體的尺寸。