深入解读光纤传感器核心技术
一、工作原理概览
借助高度光传导效率的光纤进行信息传递，其损耗极低。利用光纤的可弯曲性和高效率，能够实现长距离、变向的光传输。当这种技术被应用于光电传感器时，它扩展了光电传感器的应用范围，从而产生了光纤传感器。
二、光纤传感器的结构剖析
光纤传感器主要由两部分构成：光纤部分和放大器。其中，光纤部分由外层的树脂包层、光纤芯以及纤芯组成，层层叠加，共同构成了传感器的主体框架。
纤芯的数量对传感器的柔软性有显著影响。单纤芯设计的光纤柔软性较差，其最小弯曲半径达到25mm；而多根纤芯的柔软型设计则显著提高了柔软性，最小弯曲半径可缩小至1mm。
三、检测方式的多样应用
光纤传感器拥有三种主要的检测方式。
- 对射式 - 投光部与受光部光纤头沿一直线安装。当有物体遮挡光线时，会产生信号变化，其检测距离广泛，最大可达20米。
- 回归反射式 - 投光部与受光部光纤头并联安装，并依赖反射板反射光线。当有物体遮挡光线时，同样会产生信号变化，特别适用于透明或半透明物体的检测。
- 扩散反射（漫反射）式 - 此方式无需反射板，光线反射依赖于检测物体本身。其工作原理与前两种有所不同。
四、功能详解
光纤传感备多种功能。
- 入（受）光与遮光动作 - 当受光量超过设定阈值时，输出为ON状态，无论是入光还是遮光，都有相应的动作响应。
- 二点示教法 - 通过设定受光量门槛值为物体存在与否的中间值，实现更精确的检测。
- 功率调谐功能 - 当检测透明物体或受光量饱和时，可调谐受光量和投光量的灵敏度，以消除饱和状态。
- 定时功能 - 提供ON延时、OFF延时和单触发延时三种状态，以满足不同的应用需求。
- 其他高级功能 - 如模拟量输出、高速响应、逻辑运算等，进一步拓展了传感器的应用领域。
五、结语
光纤传感器凭借其独特的工作原理和结构，以及多样的检测方式和功能，已成为现代工业自动化和智能控制领域的重要组件。其高效率、高灵敏度和高稳定性的特点，使得它在各种复杂环境中都能发挥重要作用。