وبلاگ

در مورد سنسور نوری بیشتر بدانید

سنسور نوری

سنسور نوری

اصطلاح سنسور نوری می تواند به معنای دو چیز متفاوت باشد:
سنسورهایی برای ویژگی های نور ، در واقع حسگر مانند قدرت یا شدت نوری وجود دارد .
دستگاه های دیگر در حال سنجش خواص غیر نوری مانند نیروها ، جابجایی ها و کج ها ، فشار ، دما ، مواد شیمیایی یا الکتریکی هستند و به نوعی از نور برای آن منظور استفاده می کنند.

سنسور نوری

با انواع خاصی از سنسورهای نوری می توان به ویژگیهای مختلفی از نور پرداخت:
در بیشتر موارد ، یک قدرت یا شدت نوری حس می شود. برای این منظور ، فرد اغلب از یک فتودودیود یا نوعی دیگر از فوتودکتور استفاده می کند . با این وجود ، گاهی اوقات از یک ردیاب حرارتی استفاده می شود ، جایی که اشعه نوری را به گرما تبدیل می کند و افزایش دمای حاصل را معمولاً با وسایل الکترونیکی اندازه می گیرد. سنسورهای قدرت یا شدت را می توان در ابزارهای اندازه گیری مانند کنتورهای نوری و مانیتورهای قدرت نوری ادغام کرد.
برنامه هایی وجود دارد که فرد باید موقعیت مکانی یک پرتوی نور را حس کند. برای چنین اهدافی ، انواع مختلفی از آشکارسازهای حساس به موقعیت وجود دارند که برخی از آنها دارای وضوح مکانی فوق العاده بالا هستند.
سایر سنسورهای نوری می توانند خواص اضافی پرتوهای نوری یا نور پراکنده را آزمایش کنند ، به عنوان مثال در مورد قطبی شدن یا طیف نوری.

در مورد سنسور نوری بیشتر بدانید

سنسورهای استفاده از نور

در این بخش ، سنسورها توضیح داده شده اند که خصوصیات غیر نوری را بر اساس یک اصل اندازه گیری که شامل استفاده از نور است ، اندازه گیری می کنند. سنسورهای نوری می توانند دارای مزایای قابل توجهی نسبت به فن آوری های رقیب باشند ، به عنوان مثال در مورد عملکرد یا قابلیت استفاده در شرایط شدید. چنین سنسورهایی با فن آوری های دیگر حسگرها رقابت می کنند ، به عنوان مثال مبتنی بر وسایل صرفاً الکترونیکی. در مقایسه با آن ، سنسورهای نوری اغلب گرانتر هستند ، اما با این وجود ممکن است به دلیل مزایای خاص ترجیح داده شوند. به عنوان مثال ، برای تشخیص برنامه های کاربردی در محیط های خشن خاص که جنبه های پیچیده ای مانند میدان های الکتریکی شدید ، امواج رادیویی یا دمای شدید دارند ، داشتن یک عنصر حسگر نسبتاً قوی و غیر رسانا مانند فیبر نوری که احتمالاً حاوی فیبر می باشد ، سودمند است. گریلینگ براگ. چنین سنسورهایی می توانند بدون ایجاد مشکلات عایق یا خطرات ناشی از انفجار ، کار کنند و نیاز به نیروی الکتریکی در یک مکان ناخوشایند یا تحت تأثیر بیش از حد برخی از اختلالات خاص در محیط اطراف دارند. جنبه دیگر عملکرد بعضاً برتر است ، به عنوان مثال وضوح بسیار بالا که میزان فشار مکانیکی با آن اندازه گیری می شود ، خصوصاً در مورد سنسورهای تداخل سنج.
در بعضی موارد ، فرد از یک ابزار سنجش نوری که یک یا چند سنسور نوری خارجی به آن متصل هستند ، استفاده می کند. به عنوان مثال ، ممکن است یک فیبر نوری Bragg چندین یا حتی بسیاری از فیبرهای نوری طولانی وجود داشته باشد یا از نوعی سنجش توزیع شده در طول کل فیبر استفاده کند. یک اصل اندازه گیری احتمالی استنباط مکان از زمان ورود سیگنال های پالس ، استفاده از سرعت محدود نور است . چنین سیستم حسگر توزیع شده همچنین می تواند بسیار اقتصادی تر از یک سیستم مبتنی بر زنجیره طولانی از عناصر حسگر الکترونیکی باشد ، که به بسیاری از کابل های برقی یا یک سیستم الکترونیکی پیشرفته اتوبوس نیاز دارد.
در ادامه ، ما در مورد انواع متداول سنسورهای نوری (گروه بندی شده با مقادیر اندازه گیری شده) بدون اینکه تلاش کنیم چیزی نزدیک به یک مرور کلی از فناوری های سنسور ایجاد کنیم ، بحث می کنیم ، زیرا این یک میدان بزرگ است. | سنسور نوری

سنسورهای حضور

سنسورها بر اساس اصل یک مانع سبک اغلب برای تشخیص حضور افراد یا برخی اشیاء دیگر استفاده می شوند. در اینجا ، یک پرتوی نوری ، به عنوان مثال پرتوی لیزر از یک دیود لیزر مادون قرمز ، از طریق منطقه خاصی ارسال می شود و پرتوی ورود را تشخیص می دهد ، که ممکن است توسط شخص وارد منطقه مسدود شود. به طور مشابه ، سنسورهای نوری ممکن است از نور پراکنده یا تابش حرارتی ساطع شده استفاده کنند .

در مورد سنسور نوری بیشتر بدانید

سنسورهای نوری برای مقادیر مکانیکی

سنسورهای فیبر نوری برای فشار ، جابجایی ، کج شدن ، چرخش ، نیروها و شتاب کاملاً متداول بوده و می توانند از لحاظ عملکرد شگفت انگیزی داشته باشند. طیف گسترده ای از سنسورهای نوری می تواند برای اندازه گیری و نظارت بر مقادیر مکانیکی مانند نیروها ، جابجایی ها و کج ها (= تغییر موقعیت چرخش) و کرنش استفاده شود. آنها می توانند بر اساس اصول اندازه گیری بسیار متفاوت ساخته شوند. به عنوان مثال ، تغییر موقعیت می تواند با انواع مختلف تداخل سنج ها بسیار دقیق کنترل شود ، که ممکن است یا با نوری فله یا با فیبر نوری محقق شود.

همان اصول را می توان برای اندازه گیری نیروهای مکانیکی به کار برد ، زیرا با استفاده از تغییر شکل الاستیک برخی از قسمت های مکانیکی ، به راحتی می توان آنها را به جابجایی تبدیل کرد. به طور مشابه ، شتابها می توانند به عنوان مثال با حرکت نسبی یک توده آزمایش یا از طریق نیروهای اینرسی اندازه گیری شوند. همچنین روشهای مختلفی برای سنجش لرزشها وجود دارد که بخشی از آن با وضوح زمانی بالا و حساسیت زیاد است. برای سنجش چرخش ، ژیروسکوپ نوری وجود دارد ، به عنوان مثال بر اساس لیزرهای حلقه ، که می تواند بسیار حساس باشد.
بسیاری از این دستگاه ها به صورت حسگرهای فیبر نوری تحقق می یابند – غالباً اما همیشه از فیبرهای براق استفاده نمی کنند . غالباً چنین سنسورهایی نیز نسبت به تغییرات دما حساس هستند ، اما روشهای مختلفی برای جدا کردن چنین تأثیراتی وجود دارد. در حقیقت ، سنسورهای بسیاری وجود دارند که به طور همزمان می توانند فشار و دما را اندازه گیری کنند. تکنیکی که اغلب استفاده می شود ، استفاده از دو توری یکسان فیبر Bragg است ، که در آن هر دو توری در معرض دمای یکسان قرار دارند ، اما تنها یکی از آنها در یک فشار خاص قرار دارد. برای جزئیات بیشتر به مقاله سنسورهای فیبر نوری مراجعه کنید.

سنسورهای دمای نوری

احتمالاً متداول ترین فن آوری برای سنسورهای دماسنج نوری مبتنی بر توری های فیبر براگ است . در اینجا ، اوج بازتاب باریک چنین توری دارای طول موج حداکثر است که به میزان قابل توجهی به دما بستگی دارد. مشکلی نیست که در صورت جلوگیری از چنین تأثیرات مکانیکی با بسته بندی مناسب ، می توان تحت تأثیر کرنش نیز قرار گرفت. برای جزئیات بیشتر به مقاله سنسورهای فیبر نوری مراجعه کنید.

حسگرهای دود و آتش

آتش را می توان به روش های مختلف تشخیص داد:
می توان افزایش در نتیجه دما را با نوعی سنسور دما حس کرد ، به بالا مراجعه کنید.
می توان اشعه حرارتی تولید شده ( تابش گرما ، نور مادون قرمز ) را با نوعی آشکارساز مادون قرمز اندازه گیری کرد .
می توان دود تولید شده را تشخیص داد. به عنوان مثال ، در خانواده ها استفاده از دستگاه های دزدگیر نوری ، که پراکندگی نور تولید شده توسط یک دیود ساطع کننده نور (LED) را تشخیص می دهند ، بسیار رایج است. این نور ممکن است به سمت یک نوری سازنده نزدیک پراکنده باشد ، که به گونه ای سوار شده باشد که بدون دود نوری نتواند به آن برسد. معمولاً منبع نور به طور مداوم کار نمی کند ، اما به عنوان مثال فقط یک بار در هر ۳۰ ثانیه یکبار ، و در صورت شناسایی دود سیگنال صدای بلند زنگ تولید می شود ، به طوری که افراد دچار اضطراب می شوند و امیدوارند بتوانند به موقع فرار کنند و / یا اقدامات متقابل انجام دهند. به دلیل کمبود مصرف برق در حالت مانیتورینگ عادی ، یک باتری جمع و جور ممکن است سالها دوام داشته باشد.

حسگرهای دود و آتش

حسگرهای شیمیایی

سنسورهای شیمیایی ممکن است نسبت به غلظت یک ماده خاص یا برخی پارامترهای شیمیایی مانند مقدار pH واکنش نشان دهند و میزان اسیدیته را نشان دهند. انواع مختلفی از سنسورهای نوری ایجاد شده اند که می توانند برای چنین اهدافی استفاده شوند. آنها می توانند براساس اصول عملکردی بسیار متفاوت باشند:
مقدار علاقه ممکن است باعث تغییر در ضریب شکست یا جذب نوری یک ماده شود که با نور قابل کنترل است. در اینجا ، ممکن است فرد نیاز به اندازه گیری های وابسته به طول موج داشته باشد. برای مثال در حسگرهای رنگ سنجی انجام می شود.
در موارد دیگر ، برخی مواد شیمیایی تابش کننده نور فلورسنت (غالباً به صورت کنترل شده با برخی از نورهای پروب حادثه هیجان زده) هستند که ممکن است با حساسیت قابل تشخیص باشند – احتمالاً حتی با وضوح مکانی قابل توجهی.
غالباً ، نوعی از نور کاوشگر با یک نمونه شیمیایی ، به عنوان مثال با یک پرتوی فضای آزاد که از یک سلول اندازه گیری عبور می کند ، یا با یک تماس بسیار بومی محلی از نور تبخیری از نوعی موجبر با محیط اطراف ، در تعامل است .
برخی مواد ممکن است توسط مواد شیمیایی خاصی جذب شوند و با اندازه گیری تأثیر نوری آن ماده ممکن است غلظت سایر مواد شیمیایی را استنباط کند.
سنجش شیمیایی همچنین ممکن است در مسافت های بزرگ ، به عنوان مثال تا موقعیت های زیاد در جو زمین با تکنیک های LIDAR انجام شود.

سنسورها برای مقادیر الکتریکی و مغناطیسی

روش های مختلفی وجود دارد که می توان مقادیر الکتریکی را با وسایل نوری کنترل کرد. به عنوان مثال ، ضریب شکست مواد کریستالی خاص به طور خطی به قدرت میدان الکتریکی کاربردی بستگی دارد. این اثر الکترو نوری را می توان برای نمونه برداری الکترو نوری ، به عنوان مثال در تحقیقات تراشه های الکترونیکی خاص استفاده کرد.
به طور مشابه ، می توان از اثر فارادی برای سنسورهای نوری که به میدان های مغناطیسی مراجعه می کنند ، سوء استفاده کرد. از آنجا که رشته های مغناطیسی اغلب توسط جریان های الکتریکی تولید می شوند ، می توان از آن برای ساخت سنسورهای جریان نیز استفاده کرد ، که می تواند مثلاً برای اندازه گیری جریان در محیط های ولتاژ پر فشار مانند سیستم انتقال قدرت ولتاژ فوق العاده از جمله کابل های زیر سطح سودمند باشد.

راهنمای RP فوتونیک خریدار شامل ۴۵ تامین کننده برای سنسورهای نوری. در میان آنها:

اجزای نوری Technica

سنسورهای بسته بندی شده بر پایه فیبر Bragg ما در طیف گسترده ای از مشخصات نوری و تنظیمات مکانیکی موجود است. برای سنسورهای نصب شده سفارشی ، شرکت ما با هر مشتری به منظور بهینه سازی بسته بندی سنسورهای مورد نظر برای تولید توسط ما ، از نزدیک همکاری می کند. Technica قبل از انتشار محصولات ، فرایند توسعه سختی را انجام می دهد. ما متعهد به پیشرفت های مداوم پس از آزادی هستیم تا عملکرد خود را به بالاترین استانداردها بیمه کنیم.

HBM FiberSensing

خط حسگر نوری تازه توسعه یافته newLight دامنه اندازه گیری فشار بزرگ را با افزایش ثبات بلند مدت امکان پذیر می کند. به دلیل نصب سریع و آسان و مقاومت در برابر شرایط محیطی از جمله رطوبت ، زنگ زدگی و نمک حتی در مسافت های بسیار طولانی گزینه ایده آل برای نظارت بر سلامت ساختمان است.
سازگاری با کابل های مخابراتی استاندارد ، این خط را بسیار مقرون به صرفه می کند – خصوصاً برای برنامه های کانال متوسط تا زیاد. دامنه newLight مبتنی بر فناوری فیبر Bragg Grating است و سنسورهای نوری را برای اندازه گیری فشار ، دما ، شتاب سنج و شیب ارائه می دهد.
علاوه بر حسگرهای نوری فیبر نوری که فشار ، دما ، شتاب ، شیب یا جابجایی را اندازه گیری می کند ، HBM همچنین از بازجویان نوری ، نرم افزارها و همچنین خدمات و پشتیبانی برای هر برنامه ارائه می دهد.

خرید سنسور نوری ۴۰% ارزان تر از همه جا 

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: ۰ میانگین: ۰]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Enter Captcha Here : *

Reload Image