Un sensor de fibra ópticay un sensor fotoeléctrico, como dos sensores típicos, son ampliamente utilizados en la medición de producción, ¿cuál es la diferencia entre ellos?
1. Diferentes definiciones
Sensor de fibra óptica:El sensor de fibra óptica es un sensor que convierte el estado del objeto medido en una señal óptica medible. El principio de funcionamiento del sensor de fibra óptica es enviar el haz incidente de la fuente de luz a través de la fibra óptica al modulador, la interacción entre el modulador y los parámetros medidos en el exterior, de modo que las propiedades ópticas de la luz, como la intensidad de la luz, la longitud de onda, frecuencia, fase, cambio de estado de polarización, se convierte en la señal óptica modulada, y luego a través de la fibra óptica en el dispositivo fotoeléctrico, después del demodulador para obtener los parámetros medidos.
Sensor fotoeléctrico:El sensor fotoeléctrico es un dispositivo que convierte una señal óptica en una señal eléctrica. Funciona sobre la base del efecto fotoeléctrico. El efecto fotoeléctrico se refiere al fenómeno de que cuando se irradia luz sobre ciertas sustancias, los electrones de las sustancias absorben la energía de los fotones y se produce el efecto eléctrico correspondiente.
2. Rendimiento diferente
Sensor fotoeléctrico:
⑴ Amplia gama de respuesta transitoria y gran capacidad de medición de armónicos. La calidad de las características transitorias es un parámetro importante para juzgar si un transformador se puede aplicar en el sistema de potencia, especialmente la cooperación con el tiempo de operación de protección del relé. Debido a la existencia de un núcleo de hierro, el transformador electromagnético tradicional tiene malas características de respuesta a las señales de alta frecuencia y no puede reflejar correctamente el proceso transitorio del lado primario. Sin embargo, el rango de frecuencia de medición del CT está determinado principalmente por el circuito electrónico y no hay problema con la saturación del núcleo, por lo que puede reflejar con precisión el proceso transitorio del lado primario. Generalmente se pueden diseñar hasta 0.1Hz a 1MHz, se pueden diseñar especiales hasta 200MHz de paso de banda. La estructura de un sensor fotoeléctrico puede medir armónicos en líneas eléctricas de alto voltaje. El transformador de inducción electromagnética es difícil de alcanzar.
(2) Interfaz digital, fuerte capacidad de comunicación, porque el sensor fotoeléctrico hacia abajo es la señal digital óptica, interfaz fácil con la red de comunicación y no hay error de medición en el proceso de transmisión. Al mismo tiempo, con el uso generalizado de equipos de protección y control computarizados, el transformador fotoeléctrico puede proporcionar directamente la cantidad digital al equipo secundario, lo que puede eliminar el convertidor y la parte de muestreo A/D del dispositivo de protección original, lo que simplifica enormemente la equipo secundario, y promover la investigación de nuevos principios de protección.
(3) Tamaño pequeño, liviano, fácil de actualizar, para cumplir con los requisitos de miniaturización de la subestación y compacto, porque el sensor fotoeléctrico se basa en el cabezal del sensor y la adquisición y el procesamiento de la señal del circuito electrónico, volumen pequeño, peso generalmente menos de 1000 kg , fácil de integrar en AIS o GIS, esto reducirá en gran medida el área de la subestación, cumplirá con los requisitos de miniaturización y compacidad de la subestación. Al mismo tiempo, el transformador óptico está conectado al equipo secundario a través de una pequeña cantidad de cables ópticos, lo que puede reducir en gran medida la zanja y el cable.
Sensor de fibra óptica:
⑴ Tiene las propiedades de interferencia de radiación atómica y anti-electromagnética, diámetro fino, calidad suave y peso ligero
(2) Propiedades eléctricas del aislamiento y sin inducción.
(3) La resistencia al agua, la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la corrosión y otras propiedades químicas pueden llegar al lugar o ser perjudiciales para las personas en el área (como el área de radiación nuclear), desempeñar el papel de los ojos y oídos de las personas
(4) Puede trascender el límite fisiológico de los seres humanos y recibir información externa que los sentidos humanos no pueden sentir.
3. Principio de funcionamiento diferente
En primer lugar, desde el principio de funcionamiento de los dos, el sensor fotoeléctrico se basa en el principio del efecto fotoeléctrico para funcionar, es decir, cuando la luz brilla sobre el sensor fotoeléctrico hecho de semiconductor, emitirá fotoelectrones, que se puede convertir en energía eléctrica. Por ejemplo, los fotorresistores, los fotodiodos y los fototransistores que se usan comúnmente para el control de la luz se basan en este efecto.
Principio de funcionamiento del sensor fotoeléctrico
El sensor de fibra óptica funciona según el principio de reflexión total de la luz. El principio de la reflexión total de la luz se aprende en física en la escuela secundaria. Por ejemplo, la ley de refracción y reflexión de la luz de Snell se expresa claramente mediante relaciones matemáticas. Entonces podemos usar las características de transmisión de luz de la fibra óptica para convertir lo medido en cambios en las características de la luz, como cambiar la frecuencia, la longitud de onda, la intensidad y la fase de la luz.
4. Diferentes materiales
Los sensores fotoeléctricos están hechos principalmente de materiales semiconductores o materiales metálicos con efectos fotoeléctricos. Por ejemplo, los materiales de fabricación de fotodiodos y fotodiodos generalmente incluyen materiales de silicio o materiales de germanio, y las resistencias fotosensibles están hechas de materiales de sulfuro de cadmio o antimoniuro de indio.
El sensor de fibra óptica está compuesto de fibra de vidrio con alta transmisión de luz (principalmente vidrio de cuarzo), la composición es relativamente simple.
5. Estructura diferente
Un sensor fotoeléctrico es relativamente simple, como un fotodiodo que tiene un pin, una carcasa, un núcleo de tubo y partes de condensador de vidrio.
La estructura de los sensores de fibra óptica es relativamente compleja, además de la fibra óptica y algunos periféricos complejos como control auxiliar.
6. Diferentes rangos de medida
El rango medido por el sensor fotoeléctrico es relativamente pequeño y generalmente incluye la intensidad de la luz, la iluminación, la velocidad y el desplazamiento de la tensión.
El rango de medición del sensor de fibra óptica es relativamente amplio, aproximadamente puede medir más de 70 cantidades físicas, como presión, vibración, velocidad, corriente, temperatura, flujo y campo magnético, por lo que el desarrollo futuro del potencial del sensor de fibra óptica es enorme, puede se dice que es un recién llegado.
7. Diferentes aplicaciones
Sensor fotoeléctrico: sensor fotoeléctrico con el elemento fotoeléctrico como elemento sensible, su variedad y amplia gama de usos. Las propiedades de salida del sensor fotoeléctrico se pueden dividir en dos categorías: convertir lo medido en un cambio continuo de fotocorriente hecho de instrumentos de medición fotoeléctricos, que se pueden usar para medir la intensidad de la luz y cantidades físicas como la temperatura del objeto, capacidad de transmisión de luz, desplazamiento y estado superficial. Por ejemplo, la medición del medidor de iluminancia de intensidad de luz, pirómetro fotoeléctrico, colorímetro y turbidímetro fotoeléctrico y alarma fotoeléctrica para prevenir incendios, constituyen la inspección del diámetro, la longitud, la elipticidad y la rugosidad de la superficie de las piezas procesadas y otros dispositivos de detección automática y instrumentos, los elementos sensibles son elementos fotoeléctricos. Los dispositivos optoelectrónicos de semiconductores no solo se utilizan ampliamente en la industria civil, sino que también juegan un papel importante en el ejército.
Por ejemplo, un fotorresistor de sulfuro de plomo puede convertirse en un instrumento de visión nocturna por infrarrojos, una cámara infrarroja y un sistema de navegación por infrarrojos; Convertir la fotocorriente medida para seguir cambiando. Se fabrica una variedad de dispositivos automáticos fotoeléctricos utilizando la característica de salida de señal eléctrica "con" o "sin" cuando se ilumina con luz o sin luz. El elemento fotoeléctrico se utiliza como elemento de conversión fotoeléctrica de conmutación. Por ejemplo, dispositivo de entrada fotoeléctrica de computadora electrónica, dispositivo de regulación de temperatura de conmutación y velocímetro fotoeléctrico digital de medición de velocidad.
Sensores de fibra óptica: aplicación de giroscopios de interferencia y sensores de presión de rejilla en la construcción urbana de puentes, presas, yacimientos petrolíferos, etc. Los sensores de fibra óptica se pueden incrustar en hormigón, plásticos reforzados con fibra de carbono y diversos materiales compuestos para probar la relajación de la tensión, la construcción tensión y tensión de carga dinámica, a fin de evaluar el desempeño estructural del puente durante la fase de construcción corta y la operación a largo plazo. En el sistema de potencia, es necesario medir la temperatura, la corriente y otros parámetros, como la detección de temperatura en el estator y el rotor del transformador de alto voltaje y el motor grande. Debido a que los sensores eléctricos son susceptibles a la interferencia electromagnética, no se pueden usar en tales ocasiones, por lo que solo se pueden usar sensores de fibra óptica.
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