光纖傳感器面面觀

光纖最早是應(yīng)用于光的傳輸，適合長(zhǎng)距離傳遞信息，是現(xiàn)代信息社會(huì)光纖通信的基石。光波在光纖中傳播的特征參量會(huì)因外界因素的作用而間接或直接地發(fā)生變化，由此光纖傳感器就能分析探測(cè)這些物理量、化學(xué)量和生物量的變化。

光纖傳感器由入射光纖、出射光纖、光纖放大器（包含光源、光調(diào)制器、光探測(cè)器以及解調(diào)制器）組成。

其基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送入調(diào)制區(qū)，光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)相互作用，使光的光學(xué)性質(zhì)(如強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化而成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)出射光纖送入光探測(cè)器、解調(diào)器而獲得被測(cè)參數(shù)。

光纖傳感器有極高的靈敏度和精度、固有的安全性好、抗電磁干擾、高絕緣強(qiáng)度、耐腐蝕、集傳感與傳輸于一體、能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)。概括如下：

1. 高靈敏度；

2. 輕細(xì)柔韌便于安裝埋設(shè)；

3. 電絕緣性及化學(xué)穩(wěn)定性。光纖本身是一種高絕緣、化學(xué)性能穩(wěn)定的物質(zhì)，適用于電力系統(tǒng)及化學(xué)系統(tǒng)中需要高壓隔離和易燃易爆等惡劣的環(huán)境中；

4. 良好的安全性。光纖傳感器是電無源的敏感元件，故應(yīng)用于測(cè)量中時(shí)，不存在漏電及電擊等安全隱患；

5. 抗電磁干擾。一般情況下光波頻率比電磁輻射頻率高,因此光在光纖中傳播不會(huì)受到電磁噪聲的影響；

6. 可分布式測(cè)量。一根光纖可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離連續(xù)測(cè)控，能準(zhǔn)確測(cè)出任一點(diǎn)上的應(yīng)變、損傷、振動(dòng)和溫度等信息，并由此形成具備很大范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)區(qū)域，提高對(duì)環(huán)境的檢測(cè)水平；

7. 使用壽命長(zhǎng)。光纖的主要材料是石英玻璃，外裹高分子材料的包層，這使得它具有相對(duì)于金屬傳感器更大的耐久性；

8. 傳輸容量大。以光纖為母線，用傳輸大容量的光纖代替笨重的多芯水下電纜采集收納各感知點(diǎn)的信息，并且通過復(fù)用技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式的光纖傳感器監(jiān)測(cè)。

美國邦納公司擁有種類齊全的光纖傳感器，針對(duì)不同的應(yīng)用為客戶量身打造，性能優(yōu)異。今天重點(diǎn)為大家介紹邦納的三大類明星光纖傳感器產(chǎn)品：DF-G1系列通用光纖傳感器、DF-G2系列高速光纖傳感器和DF-G3系列長(zhǎng)距離光纖傳感器。

▲DF-G雙數(shù)顯光纖傳感器產(chǎn)品

DF-G1系列通用光纖傳感器

DF-G1系列有一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶界面,以確保傳感器設(shè)置方便，通過顯示器和編程開關(guān)/按鈕,遠(yuǎn)程輸入教線或IO-Link。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

• 易讀，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控、示教和配置；

• 雙數(shù)顯，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)信號(hào)值和閾值；

• 簡(jiǎn)單的用戶界面，傳感器設(shè)置和編程都很簡(jiǎn)易；

• 通過示教(TEACH)和設(shè)置(SET)可設(shè)置最優(yōu)的過量增益和閾值，滿足絕大多數(shù)應(yīng)用要求，尤其是低對(duì)比應(yīng)用；

• IO-LINK型號(hào)可選；

• 有檢測(cè)周圍光源有無的型號(hào)；

• 響應(yīng)速度快，達(dá)200μs；

• 熱穩(wěn)定性好，因此溫漂小，大大減少了多個(gè)光纖傳感器并排安裝的影響；

• ECO（經(jīng)濟(jì)）顯示模式可將能耗降低25%；

• 串?dāng)_抑制算法允許兩個(gè)光纖傳感器在諸多應(yīng)用中近距離安裝。

產(chǎn)品應(yīng)用：

▲光接收器檢測(cè)寬光譜范圍

DF-G2系列高速光纖傳感器

DF-G2系列光纖傳感器擁有業(yè)界領(lǐng)先的快速響應(yīng)速度，可以實(shí)現(xiàn)10微秒的響應(yīng)時(shí)間以及5微秒的重復(fù)精度。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

• 帶IO-Link的型號(hào)在主站設(shè)備和傳感器之間采用點(diǎn)到點(diǎn)的通信連接，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控、示教和配置；

• 響應(yīng)速度為10μs、15μs、50μs、250μs、500μs和1000μs；

• 雙數(shù)顯，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)信號(hào)值和閾值；

• 簡(jiǎn)單的用戶界面，傳感器易于安裝，可通過數(shù)顯和開關(guān)/按鍵或遠(yuǎn)程輸入示教線進(jìn)行編程；

• 通過示教(TEACH)和設(shè)置(SET)可設(shè)置最優(yōu)的過量增益和閾值，滿足絕大多數(shù)應(yīng)用要求，尤其適用于快速響應(yīng)或者低對(duì)比應(yīng)用場(chǎng)合；

• 熱穩(wěn)定性好，縮短了啟動(dòng)時(shí)間，在操作過程中保持信號(hào)穩(wěn)定性；

• 經(jīng)濟(jì)顯示模式可將功耗降低25%；

• 串?dāng)_抑制算法允許兩個(gè)傳感器近距離安裝和工作。

產(chǎn)品應(yīng)用：

使用DF-G2進(jìn)行藥片高速計(jì)數(shù)

DF-G3系列長(zhǎng)距離光纖傳感器

Df-G3光纖傳感器的開發(fā)是為了提供高能的遠(yuǎn)距離檢測(cè)，它是具有雙數(shù)顯的高性能傳感器，可與塑料光纖或者玻璃光纖配套使用。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

• 帶IO-Link的型號(hào)在主站設(shè)備和傳感器之間采用點(diǎn)到點(diǎn)的通信連接，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控、示教和配置；

• 世界級(jí)的遠(yuǎn)程檢測(cè)功能， 配合對(duì)射式光纖，檢測(cè)距離可達(dá)3米（10英尺）以上；

• 易讀的雙數(shù)顯可同時(shí)顯示實(shí)時(shí)信號(hào)值和閾值；

• 簡(jiǎn)單的用戶界面，傳感器易于安裝，可通過數(shù)顯和開關(guān)/按鍵或遠(yuǎn)程輸入示教線進(jìn)行編程；

• 抗串?dāng)_功能可允許7個(gè)傳感器并排安裝和檢測(cè)；

• 抗節(jié)能燈干擾，在工業(yè)照明環(huán)境中能穩(wěn)定檢測(cè)；

• 高能的傳感器器和細(xì)光芯光纖能實(shí)現(xiàn)對(duì)微小部件的精確位置檢測(cè)；

• 多功能遠(yuǎn)程示教線能實(shí)現(xiàn)的控制：LED燈、輸出，遠(yuǎn)程示教輸入，和避免串?dāng)_；

• 操作員可根據(jù)應(yīng)用的具體情況來控制靈敏度（滯后） ，提供額外的檢測(cè)敏感度或者穩(wěn)定輸出；

• 光纖夾能提供穩(wěn)定、可靠和無故障的光纖固定；

• 通過示教(TEACH)和設(shè)置(SET)可設(shè)置最優(yōu)的過量增益和閾值，滿足絕大多數(shù)應(yīng)用要求，尤其適用于快速響應(yīng)或者低對(duì)比應(yīng)用場(chǎng)合。

產(chǎn)品應(yīng)用：

DF-G3應(yīng)用于液體檢測(cè)