Qual é a diferença entre sensor de fibra óptica e sensor fotoelétrico?

Um sensor de fibra ópticae um sensor fotoelétrico, como dois sensores típicos, são amplamente utilizados na medição de produção, qual a diferença entre eles?

1. Diferentes definições

Sensor de fibra óptica:O sensor de fibra óptica é um sensor que converte o estado do objeto medido em um sinal óptico mensurável. O princípio de funcionamento do sensor de fibra óptica é enviar o feixe incidente da fonte de luz através da fibra óptica para o modulador, a interação entre o modulador e os parâmetros medidos externos, de modo que as propriedades ópticas da luz, como intensidade da luz, comprimento de onda, frequência, fase, mudança de estado de polarização, tornam-se o sinal óptico modulado e, em seguida, através da fibra óptica para o dispositivo fotoelétrico, após o demodulador para obter os parâmetros medidos.

Sensor fotoelétrico:O sensor fotoelétrico é um dispositivo que converte um sinal óptico em um sinal elétrico. Funciona com base no efeito fotoelétrico. O efeito fotoelétrico refere-se ao fenômeno de que quando a luz é irradiada sobre certas substâncias, os elétrons das substâncias absorvem a energia dos fótons e ocorre o efeito elétrico correspondente.

2. Desempenho diferente

Sensor fotoelétrico:

⑴ Ampla gama de resposta transitória e forte capacidade de medição harmônica. A qualidade das características transitórias é um parâmetro importante para julgar se um transformador pode ser aplicado no sistema de potência, especialmente a cooperação com o tempo de operação da proteção do relé. Devido à existência de um núcleo de ferro, o transformador eletromagnético tradicional tem características de resposta pobres a sinais de alta frequência e não consegue refletir corretamente o processo transitório do lado primário. No entanto, a faixa de frequência de medição do CT é determinada principalmente pelo circuito eletrônico e não há problema com a saturação do núcleo, portanto, pode refletir com precisão o processo transitório do lado primário. Geralmente pode ser projetado até 0.1Hz a 1MHz, especial pode ser projetado até 200MHz de passagem de banda. A estrutura de um sensor fotoelétrico pode medir harmônicos em linhas de alta tensão. O transformador de indução eletromagnética é de difícil acesso.

(2) Interface digital, forte capacidade de comunicação, porque o sensor fotoelétrico para baixo é o sinal digital óptico, interface fácil com a rede de comunicação e não há erro de medição no processo de transmissão. Ao mesmo tempo, com o uso generalizado de proteção computadorizada e equipamentos de controle, o transformador fotoelétrico pode fornecer diretamente a quantidade digital ao equipamento secundário, o que pode eliminar o conversor e a parte de amostragem A/D do dispositivo de proteção original, simplificando muito o equipamentos secundários e promover a pesquisa de novos princípios de proteção.

(3) Tamanho pequeno, leve, fácil de atualizar, para atender aos requisitos de miniaturização da subestação e compacto, porque o sensor fotoelétrico é baseado na cabeça do sensor e na aquisição e processamento do sinal do circuito eletrônico, volume pequeno, peso geralmente inferior a 1000 kg , fácil de integrar em AIS ou GIS, isso reduzirá bastante a área da subestação, atenderá aos requisitos de miniaturização e compacidade da subestação. Ao mesmo tempo, o transformador óptico é conectado ao equipamento secundário por meio de um pequeno número de cabos ópticos, o que pode reduzir bastante a trincheira e o cabo.

Sensor de fibra óptica:

⑴ Possui propriedades de interferência de radiação antieletromagnética e atômica, diâmetro fino, qualidade macia e leve

(2) Propriedades elétricas de isolamento e sem indução

(3) Resistência à água, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e outras propriedades químicas, podem atingir o local ou ser prejudiciais às pessoas na área (como área de radiação nuclear), desempenham o papel de olhos e ouvidos das pessoas

(4) Pode transcender os limites fisiológicos dos seres humanos e receber informações externas que não podem ser sentidas pelos sentidos humanos.

3. Princípio de funcionamento diferente

Em primeiro lugar, a partir do princípio de funcionamento dos dois, o sensor fotoelétrico é baseado no princípio do efeito fotoelétrico para funcionar, ou seja, quando a luz incide sobre o sensor fotoelétrico feito de semicondutor, ele emitirá fotoelétrons, que pode ser convertida em energia elétrica. Por exemplo, fotoresistores, fotodiodos e fototransistores comumente usados ​​para controle de luz são baseados nesse efeito.

Princípio de funcionamento do sensor fotoelétrico

O sensor de fibra óptica funciona pelo princípio da reflexão total da luz. O princípio da reflexão total da luz é aprendido na física do ensino médio. Por exemplo, a lei de Snell de refração e reflexão da luz é claramente expressa por relações matemáticas. Assim, podemos usar as características de transmissão de luz da fibra óptica para converter o medido em mudanças nas características da luz, como mudança de frequência, comprimento de onda, intensidade e fase da luz.

4. Diferentes materiais

Os sensores fotoelétricos são feitos principalmente de materiais semicondutores ou materiais metálicos com efeitos fotoelétricos. Por exemplo, os materiais de fabricação de fotodiodos e fotodiodos geralmente incluem materiais de silício ou materiais de germânio, e resistores fotossensíveis são feitos de sulfeto de cádmio ou materiais de antimoneto de índio.

Sensor de fibra óptica é composto de fibra de vidro com alta transmitância de luz (principalmente vidro de quartzo), a composição é relativamente simples.

5. Estrutura Diferente

Um sensor fotoelétrico é relativamente simples, como um fotodiodo que possui um pino, invólucro, núcleo de tubo e partes do condensador de vidro.

A estrutura dos sensores de fibra óptica é relativamente complexa, além da fibra óptica e alguns periféricos complexos como controle auxiliar.

6. Diferentes faixas de medição

O alcance medido pelo sensor fotoelétrico é relativamente pequeno, o que geralmente inclui intensidade de luz, iluminação, velocidade e deslocamento de deformação.

A faixa de medição do sensor de fibra óptica é relativamente ampla, pode medir mais de 70 quantidades físicas, como pressão, vibração, velocidade, corrente, temperatura, fluxo e campo magnético, portanto, o desenvolvimento futuro do potencial do sensor de fibra óptica é enorme, pode ser considerado um retardatário.

7. Diferentes aplicações

Sensor fotoelétrico: sensor fotoelétrico com o elemento fotoelétrico como elemento sensível, sua variedade e ampla gama de usos. As propriedades de saída do sensor fotoelétrico podem ser divididas em duas categorias: converter o medido em uma mudança contínua de fotocorrente feita de instrumentos de medição fotoelétricos, que podem ser usados ​​para medir a intensidade da luz e quantidades físicas como a temperatura do objeto, capacidade de transmissão de luz, deslocamento e estado da superfície. Por exemplo, a medição do medidor de iluminância de intensidade de luz, pirômetro fotoelétrico, colorímetro e turbidímetro fotoelétrico e alarme fotoelétrico para prevenir incêndios, constituem a inspeção do diâmetro, comprimento, elipticidade e rugosidade da superfície das peças processadas e outros dispositivos de detecção automática e instrumentos, os elementos sensíveis são elementos fotoelétricos. Dispositivos optoeletrônicos semicondutores não são apenas amplamente utilizados na indústria civil, mas também desempenham um papel importante nas forças armadas.

Por exemplo, um fotorresistor de sulfeto de chumbo pode ser transformado em um instrumento infravermelho de visão noturna, câmera infravermelha e sistema de navegação infravermelho; Convertendo a fotocorrente medida para continuar mudando. Uma variedade de dispositivos automáticos fotoelétricos são feitos usando a característica de "com" ou "sem" saída de sinal elétrico quando iluminados por luz ou sem luz. O elemento fotoelétrico é usado como um elemento de conversão fotoelétrica de comutação. Por exemplo, dispositivo de entrada fotoelétrico de computador eletrônico, dispositivo de regulação de temperatura de comutação e velocímetro fotoelétrico digital de medição de velocidade.

Sensores de fibra ótica: aplicação de giroscópios de interferência e sensores de pressão de grade na construção urbana de pontes, barragens, campos de petróleo, etc. estresse e estresse de carga dinâmica, de modo a avaliar o desempenho estrutural da ponte durante a fase de construção curta e operação de longo prazo. No sistema de energia, é necessário medir a temperatura, a corrente e outros parâmetros, como a detecção de temperatura no estator e no rotor do transformador de alta tensão e do motor grande. Como os sensores elétricos são suscetíveis a interferência eletromagnética, eles não podem ser usados ​​nessas ocasiões, portanto, apenas sensores de fibra ótica podem ser usados.

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