
作為兩種典型的傳感器,光纖傳感器和光電傳感器在生產測量中得到了廣泛的應用,那么它們之間有什么區(qū)別呢?
01
定義不同
光電傳感器:光電傳感器是一種將光信號轉換為電信號的裝置。其工作原理是基于光電效應。光電效應是指當光照射某些物質時,物質的電子吸收光子的能量。
照片
光電傳感器
光纖傳感器:光纖傳感器是一種將被測物體的狀態(tài)轉換為可測量的光信號的傳感器。光纖傳感器的工作原理是通過光纖將光源入射光束送入調制器,使光的光學性質,如光的強度、波長、頻率、相位、偏振等,變成調制的光信號,然后通過光纖送入光電器件,通過解調器獲得測量參數。
光纖傳感器
02
性能不同
光電傳感器:
?、倥R時響應范圍廣,諧波測量能力強。臨時特性的質量是判斷變壓器是否可以應用于供電系統(tǒng)的一個重要參數,特別是與繼電保護動作時間的配合。傳統(tǒng)的電磁變壓器由于鐵芯的存在,對高頻信號的響應特性較差,不能正確反映側面的臨時過程。光電互感器傳輸檢測的工作頻帶主要由電子電路部分決定,不存在鐵芯飽和的問題,可以準確反映側面的臨時過程。一般可設計為0.1Hz到1MHz,特殊設計可以設計到200MHz帶通。光電傳感器的結構可以測量高壓輸電線路上的諧波。電磁感應互感器很難實現。
②數字接口具有較強的通信能力,因為光電傳感器下傳輸的是光模擬信號,很容易與通信網絡接口,在傳輸過程中沒有測量誤差。同時,隨著微機保護控制系統(tǒng)的廣泛應用,光電互感器可以直接向二次設備提供數字量,從而節(jié)省原保護裝置中的轉換器和A/D取樣部分,使二次設備得到極大的簡化,促進保護新原理的探索。
?、塾捎诠怆妭鞲衅魍ㄟ^傳感頭和電子電路獲取和處理信號,體積小,重量輕,易于升級,滿足變電站的微型化和緊湊需求,體積小,重量一般為1000kg下面,便于集成AIS或GIS這將大大降低變電站的占地面積,滿足微型化、緊湊化變電站的需要。同時,光電互感器通過少量光纜與二次設備連接,可以大大降低電纜溝和電纜。
光纖傳感器:
?、倬哂锌闺姶藕驮虞椛涓蓴_的性能,機械性能細、質軟、重量輕
?、诮^緣,無感應電氣性能
③耐水、耐高溫、耐腐蝕化學性能等。,它可以在人無法到達的地方或對人有害的地方(如核輻射區(qū))發(fā)揮作用
?、苣軌虺缴磉吔?,接收人的感官所感受不到的外部信息。
03
不同的工作原理
首先,從兩者的工作原理來看,光電傳感器是根據光電效應的原理來工作的。換句話說,當光照射到半導體制成的光電傳感器上時,光電傳感器會發(fā)出一種可以將光能轉化為電能的現象。例如,光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管是根據這種效應進行的。
工作原理
光纖傳感器通過光的全反射原理工作,在中學物理中學習了光的全反射原理。例如,光折射和反射的斯涅爾定律用數學表達式清楚地表達了光反射原理。因此,我們可以利用光導纖維的光傳輸特性將測量轉化為光特性的變化,如光的頻率、波長、強度相位等。
光纖傳感器的工作原理
04
不同的材料
光電傳感器的制造材料通常由具有光電效應的半導體材料或金屬材料制成。例如,光電二極管和光電三極管的制造材料一般包括硅材料或鍺材料,光敏電阻材料包括硫化鎘或銻銦。
光纖傳感器由玻璃纖維的玻璃纖維(通常由石英玻璃)組成,成分相對單一。
05
構造不同
光電傳感器比較簡單,比如光電二極管就有引腳、外殼、管芯和玻璃聚光鏡。
光纖傳感器的結構比較復雜,除了光纖之外,還有一些復雜的外設作為輔助控制。
組成光纖傳感器
06
不同的測試范圍
光電傳感器檢測范圍較小,一般有光強度、光照度、速度和應變位移等。
光纖傳感器檢測范圍廣,可測量壓力、振動、速率、電流、溫度、流量、磁場等70多個物理量。因此,光纖傳感器未來的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?,可以說是后來者。
07
應用不同
光電傳感器:以光電元件為敏感元件的光電傳感器種類繁多,應用廣泛。根據光電傳感器的輸出特性,光電傳感器可分為兩種類型:將測量轉換為不斷變化的光電流的光電檢測儀器,可用于測量光的強度、物體的溫度、透光能力、位移和表面狀態(tài)。例如,測量光強的照明計、光電高溫計、光電比色計和濁度計以及用于防止火災的光電報警器構成自動檢測裝置和儀器,如直徑、長度、橢圓度和表面粗糙度等。它們的敏感元件使用光電元件。半導體光電元件不僅廣泛應用于民用工業(yè)領域,而且在軍事領域也占有重要地位。
例如,硫化鉛光敏電阻可制成紅外夜視儀器、紅外照相儀器和紅外導航系統(tǒng);將測量轉換為不斷變化的光電流。光電元件用于光照或無光照時"有"或"無"由電信號輸出特性制成的各種光電自動裝置。光電元件用作開關光電轉換元件。例如,計算機的光電輸入器、開關溫度調節(jié)設備和速度測量數顯光電速度計。
光纖傳感器:橋梁、大壩、油田干預陀螺儀和光柵壓力傳感器在城市建設中的應用。光纖傳感器可嵌入混凝土、碳纖維增強塑料和各種復合材料中,用于檢測應力松弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期運行狀態(tài)的結構性能。在供電系統(tǒng)中,需要測量溫度、電流等參數,如高壓變壓器和大型電機的定子、轉子中的溫度測量等,因為電傳感器容易受到磁場的影響,不能在這些地方使用,只能使用光纖傳感器。