光纖傳感器是自動(dòng)化產(chǎn)線中常見的一類基礎(chǔ)傳感器；是通過光纖線纜來傳輸光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。

因其抗電磁干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕、耐水、耐溫性好、靈敏度高、信號傳輸距離遠(yuǎn)、安全性好、測量范圍廣、易于實(shí)現(xiàn)分布式測量、體積小、重量輕、便于安裝以及復(fù)用性好等優(yōu)勢，在自動(dòng)化的各個(gè)細(xì)分行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。

什么是光纖傳感器？

傳感器將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號光，再經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。

光纖傳感器通常由光纖放大器、光纖元件組成；在遇到極細(xì)物料的檢測（比如針尖、小孔等），會(huì)搭配上聚焦鏡使用

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光纖放大器的選型

根據(jù)應(yīng)用場景需求選擇相應(yīng)功能類別的放大器型號，標(biāo)準(zhǔn)型、高速響應(yīng)型、白光型

標(biāo)準(zhǔn)型：普遍應(yīng)用于各種常規(guī)場景中

高速響應(yīng)型：最快可達(dá)到16us響應(yīng)速度，用于需要快速檢測的場景

白光型：在遇到紅色被測物或者紅光干擾的環(huán)境下，可選用白光光源放大器可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的檢測效果

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光纖元件的選型

光纖傳感器大致分為對射型和反射型 2 種檢測方法。對射型由發(fā)射器和接收器 2 條構(gòu)成。漫反射型從外觀來看是 1 根

但從端面觀察，分為平行型、同軸型及分離型，如圖所示：

功能上主要分為以下類型：

光纖元件的選型關(guān)鍵參數(shù)解析：

1、光纖長度：

指的是光纖元件的線纜長度。長度越長，越可安裝在距光纖放大器較遠(yuǎn)的位置。

2、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(shí)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。

3、感應(yīng)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。

4、光軸直徑

主要為對射型光纖元件的指標(biāo)，可對光軸進(jìn)行全遮光的大小即為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體的大小。

5、運(yùn)行環(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)，選擇耐高溫型（最高可達(dá)350℃）則最為理想

6、纖芯

塑料型：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；重量輕、低成本。

玻璃型：由 10 至 100 μm 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)。

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聚焦鏡的選型

1、檢測原理

2、規(guī)格尺寸：

M3、M2.6、Ф4等

3、光點(diǎn)直徑：

不同的型號，聚焦后的光點(diǎn)大小也不同

4、焦距：

根據(jù)使用需求選擇對應(yīng)焦距

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綜合選型要點(diǎn)

1、分析檢測物體特征：

形狀是否規(guī)則、顏色是否吸光、大小是否合適、材質(zhì)反光情況、表面平整度等

2、分析檢測環(huán)境：

檢測距離、反應(yīng)時(shí)間、安裝位置、空間大小、溫濕度、環(huán)境光是否干擾、相鄰設(shè)備是否干擾

3、分析客戶需求：

傳感器使用方法、光纖彎折度、是否拖鏈、信號類別確認(rèn)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、交貨周期、預(yù)算成本等

4、結(jié)合產(chǎn)品功能：

漫反射、對射、螺紋、光桿、直角彎頭、圓柱側(cè)視、區(qū)域檢測、平板支架、耐高溫、聚焦鏡等

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經(jīng)典應(yīng)用場景