Sensor? termik? me fibra optike. Lidhja e sensor?ve t? fibrave optike. Struktura e sistemit mat?s

Prezantimi

Konvertuesit e ndrysh?m t? sasive jo-elektrike n? sasi elektrike kan? z?n? vendin e tyre n? shum? fusha t? njohurive njer?zore dhe aq m? tep?r n? mjek?si. ?sht? e v?shtir? t? imagjinohet nj? mjek modern i angazhuar n? diagnostikim s?mundje t? ndryshme dhe trajtimi i tyre, i cili nuk bazohet n? nj? num?r t? madh arritjesh n? shkenca t? tilla si radio elektronika, mikroelektronika, metrologjia, shkenca e materialeve. Dhe megjith?se sensor?t jan? nj? nga fushat m? t? ngadalta n? zhvillim t? elektronik?s mjek?sore, dhe n? t? v?rtet? e t? gjith? elektronik?s n? p?rgjith?si, shumica d?rrmuese e pajisjeve dhe sistemeve diagnostikuese dhe terapeutike p?rmbajn? drejtp?rdrejt ose indirekt shum? transduktor? dhe elektroda t? ndryshme, pa t? cilat funksionimi i k?tij sistemi ?sht? ndonj?her? e paimagjinueshme.

Disa lloje t? sensor?ve do t? merren parasysh n? pun?n e paraqitur. Nj? v?shtir?si e caktuar q?ndron n? shum?llojshm?rin? e madhe t? sensor?ve mjek?sor?, si dhe n? numrin mjaft t? vog?l t? botimeve q? lidhen me k?t? tem?.

Sensor?t e fibrave optike

Optoelektronika ?sht? nj? fush? mjaft e re e shkenc?s dhe teknologjis? q? ?sht? shfaqur n? kryq?zimin e optik?s dhe elektronik?s. Duhet t? theksohet se n? zhvillimin e inxhinieris? radio q? nga fillimi i shekullit t? nj?zet?, ka pasur nj? tendenc? t? vazhdueshme p?r t? zot?ruar val?t elektromagnetike frekuenc? gjithnj? e m? e lart?.

Nj? moment i r?nd?sish?m n? zhvillimin e optoelektronik?s ?sht? krijimi i fibrave optike. K?rkimi u b? ve?an?risht intensiv n? fund t? viteve 1960 dhe zhvillimi n? vitin 1970 nga kompania amerikane Corning i nj? fije kuarci me dob?sim t? ul?t (20 dB/km) ishte nj? ngjarje historike dhe sh?rbeu si nj? nxitje p?r t? rritur ritmin e k?rkimit dhe zhvillim gjat? viteve 1970.

Fibra optike ?sht? zakonisht nj? nga dy llojet: me nj? modalitet, n? t? cilin p?rhapet vet?m nj? m?nyr? (nj? lloj shp?rndarjeje e fush?s elektromagnetike t? transmetuar) dhe shum?-modale, me transmetimin e shum? (rreth nj?qind) m?nyrave.

Strukturisht, k?to lloje t? fibrave ndryshojn? vet?m n? diametrin e b?rtham?s - pjesa udh?zuese e drit?s, brenda s? cil?s indeksi i thyerjes ?sht? pak m? i lart? se n? pjes?n periferike - guask?n.

AT teknologjis? mjek?sore P?rdoren si fibra optike me shum? m?nyra ashtu edhe me nj? modalitet. Fijet multimode kan? nj? diamet?r t? madh (rreth 50 µm) t? b?rtham?s, gj? q? e b?n m? t? leht? lidhjen e tyre me nj?ra-tjetr?n. Por meqen?se shpejt?sia e grupit t? drit?s ?sht? e ndryshme p?r ?do m?nyr?, kur transmetohet nj? impuls i ngusht? drite, ai zgjerohet (nj? rritje n? shp?rndarje). Krahasuar me fibrat multimode, avantazhet dhe disavantazhet e fibrave me nj? modalitet jan? t? kund?rta: shp?rndarja zvog?lohet, por diametri i vog?l i b?rtham?s (5-10 mm) e nd?rlikon ndjesh?m lidhjen e fibrave t? k?tij lloji dhe futjen e nj? rreze drite lazer n? ato.

Si rezultat, fibrat optike me nj? modalitet kan? gjetur p?rdorim mbizot?rues n? linjat e komunikimit q? k?rkojn? nj? shpejt?si t? lart? t? transferimit t? informacionit (linjat e rangut t? lart? n? struktur?n hierarkike t? linjave t? komunikimit), dhe fibrat optike multimode p?rdoren m? shpesh n? linjat e komunikimit me shpejt?si relativisht e ul?t e transferimit t? informacionit. Ekzistojn? t? ashtuquajturat lidhje koherente t? fibrave optike ku jan? t? p?rshtatshme vet?m fibrat me nj? modalitet. N? nj? fib?r optike multimode, koherenca e val?ve t? drit?s s? marr? zvog?lohet, k?shtu q? p?rdorimi i saj n? linjat koherente t? komunikimit ?sht? jopraktik, gj? q? paracaktoi p?rdorimin e vet?m fibrave optike me nj? modalitet n? linja t? tilla.

P?rkundrazi, edhe pse gjat? p?rdorimit t? fibrave optike p?r sensor?, z?n? vend edhe faktor?t e m?sip?rm, por n? shum? raste roli i tyre tashm? ?sht? i ndrysh?m. N? ve?anti, kur p?rdoren fibra optike p?r matje koherente, kur k?to fibra formojn? nj? interferomet?r, nj? avantazh i r?nd?sish?m i fibrave me nj? modalitet ?sht? aft?sia p?r t? transmetuar informacion n? lidhje me faz?n e val?s optike, gj? q? nuk ?sht? e realizueshme me fibrat multimode. Prandaj, n? k?t? rast, nevojitet vet?m nj? fib?r optike me nj? modalitet, si n? linjat koherente t? komunikimit.

Megjithat?, n? praktik?, p?rdorimi i nj? fibre optike me nj? modalitet n? matje ?sht? atipike p?r shkak t? shp?rndarjes s? saj t? vog?l. K?shtu, n? optoelektronik?n ndijore, me p?rjashtim t? sensor?ve t? interferometrit, p?rdoren fibra optike shum?mod?she. Kjo rrethan? shpjegohet edhe me faktin se gjat?sia e fibrave optike t? p?rdorura n? sensor? ?sht? shum? m? e vog?l se n? sistemet e komunikimit optik.

Duhet t? theksohen avantazhet e p?rgjithshme t? fibrave optike:

  • brez i gjer? (supozohet t? jet? deri n? disa dhjet?ra terahertz);
  • · Humbje t? ul?ta (minimumi 0,154 dB/km);
  • · diamet?r i vog?l (rreth 125 mikron);
  • · pesh? e vog?l (af?rsisht 30 g/km);
  • elasticiteti (rrezja minimale e p?rkuljes 2 mm);
  • forca mekanike (p?rballon nj? ngarkes? t?rheq?se prej rreth 7 kg);
  • · Mungesa e nd?rhyrjeve reciproke (kryq?zimi i tipit t? njohur n? telefon si "biseda kalimtare");
  • jo-induktiv (praktikisht asnj? ndikim induksioni elektromagnetik, dhe p?r rrjedhoj?, dukurit? negative q? lidhen me shkarkimet e rrufes?, af?rsia me linjat e energjis? elektrike, impulset e rrym?s n? rrjetin elektrik);
  • siguria nga shp?rthimi (e garantuar nga paaft?sia absolute e fibr?s p?r t? shkaktuar nj? shk?ndij?);
  • forca e lart? izoluese elektrike (p?r shembull, nj? fib?r 20 cm e gjat? mund t? p?rballoj? tensione deri n? 10,000 V);
  • · Rezistenc? e lart? ndaj korrozionit, ve?an?risht ndaj tret?sve kimik?, vajrave, ujit.

N? praktik?, p?rdorimi i sensor?ve me fib?r optike kan? vler?n m? t? lart? kat?r pronat e fundit. Mjaft t? dobishme jan? veti t? tilla si elasticiteti, diametri i vog?l dhe masa. Humbjet e brezit t? gjer? dhe t? ul?ta rrisin ndjesh?m aft?sit? e fibrave optike, por k?to avantazhe nuk realizohen gjithmon? nga zhvilluesit e sensor?ve. Megjithat?, nga nj? k?ndv?shtrim modern, si funksionalitetin sensor? fib?r optike n? t? ardhmen e af?rt, kjo situat? do t? p?rmir?sohet gradualisht.

Si? do t? tregohet m? posht?, n? sensor?t e fibrave optike, fibra optike mund t? p?rdoret thjesht si nj? linj? transmetimi, ose mund t? luaj? rolin e elementit m? t? ndjesh?m t? sensorit. N? rastin e fundit, p?rdoret ndjeshm?ria e fibr?s ndaj fush?s elektrike (efekti Kerr), fush? magnetike(Efekti Faradei), vibrimi, temperatura, presioni, deformimi (p.sh. lakimi). Shum? nga k?to efekte n? sistemet e komunikimit optik vler?sohen si disavantazhe, nd?rsa tek sensor?t pamja e tyre konsiderohet m? tep?r nj? avantazh q? duhet zhvilluar.

Sensor?t modern? t? fibrave optike ju lejojn? t? matni pothuajse gjith?ka. P?r shembull, presioni, temperatura, distanca, pozicioni n? hap?sir?, shpejt?sia e rrotullimit, shpejt?sia lineare, nxitimi, dridhja, masa, val?t e z?rit, niveli i l?ngut, deformimi, indeksi i thyerjes, fushe elektrike, elektricitet, fusha magnetike, p?rqendrimi i gazit, doza e rrezatimit. E gjith? teknika e endoskopis? bazohet n? p?rdorimin e tufave t? fibrave t? tilla.

N?se i klasifikojm? sensor?t e fibrave optike p?r sa i p?rket p?rdorimit t? fibr?s optike n? to, at?her? ato mund t? ndahen p?raf?rsisht n? sensor? n? t? cil?t fibra optike p?rdoret si linj? transmetimi dhe sensor? n? t? cil?t p?rdoret si element ndijues. Sensor?t e tipit "linj? transmetimi" p?rdorin kryesisht fibra optike multimode, nd?rsa sensor?t e tipit sensor m? s? shpeshti p?rdorin fibra optike me nj? modalitet.

Me sensor? t? fibrave optike me fib?r si linj? transmetimi, mund t? maten sasit? fizike t? m?poshtme:

  • · Sensori i tipit kalimtar: temperatura (bazuar n? matjen e ndryshimit t? lumineshenc?s konstante n? fibrat multimode, n? intervalin 0 - 70 °C me nj? sakt?si prej ± 0,04 °C);
  • Sensori i tipit reflektues: p?rqendrimi i oksigjenit n? gjak (ka nj? ndryshim n? karakteristikat spektrale, zbulohet intensiteti i drit?s s? reflektuar, fibra optike ?sht? nj? rreze, me hyrje p?rmes nj? kateteri).

N?se fibra optike n? sensor p?rdoret si nj? element i ndjesh?m, at?her? ?sht? e mundur aplikimet e m?poshtme:

  • · Interferometri Michelson lejon matjen e pulsit, shpejt?sin? e rrjedh?s s? gjakut: duke p?rdorur efektin Doppler ne mund t? zbulojm? frekuenc?n e rrahjeve - p?rdoren fibra me nj? modalitet dhe shum?-mode; diapazoni i matjes: 10 -4 - 10 8 m/s.
  • bazuar n? nj? struktur? jo-interferometrike, ?sht? e mundur t? nd?rtohet nj? sensor q? ju lejon t? p?rcaktoni doz?n rrezatimi jonizues, fenomeni fizik i p?rdorur ?sht? formimi i nj? qendre ngjyros?se, vlera e zbuluar ?sht? intensiteti i drit?s s? transmetuar.

Duke p?rmbledhur, duhet th?n? se element?t kryesor? t? nj? sensori me fib?r optike jan?: fibra optike, pajisjet q? l?shojn? drit? (burim drite) dhe marr?s t? drit?s dhe nj? element sensor optik.

P?rve? k?saj, linja t? ve?anta nevojiten p?r komunikimin midis k?tyre elementeve ose p?r formimin e nj? sistemi mat?s me nj? sensor. M? tej, p?r zbatimin praktik t? sensor?ve me fib?r optike, k?rkohen element? t? teknologjis? s? sistemit, t? cil?t s? bashku me element?t e m?sip?rm dhe linj?n e komunikimit, formojn? nj? sistem mat?s.

Klasifikimi i strukturave kryesore t? sensor?ve t? fibrave optike:

  • me nj? ndryshim n? karakteristikat e fibr?s (p?rfshir? fibrat speciale);
  • me nj? ndryshim n? parametrat e drit?s s? transmetuar;
  • me nj? element t? ndjesh?m n? fund t? fibr?s.

P?rcaktimi i pranis? s? nj? pjese n? transportuesin e nj? linje t? automatizuar, duke marr? informacion rreth pun?s pajisje ndri?imi, kontrolli i nj? makinerie kompakte por efikase.. Kudo k?rkohet nj? minimum gabimesh n? kontrollin e procesit, dhe n?se ndodh nj? d?shtim, ?sht? e r?nd?sishme t? dihet arsyeja e d?shtimit n? m?nyr? q? t? mos p?rs?riten gabime n? t? ardhmen, sepse moderne proceset teknologjike mos toleroni cil?sin? e dob?t. K?tu jan? t? dobish?m sensor?t.

Ka shum? lloje t? sensor?ve: magnetik?, induktiv?, fotoelektrik?, kapacitor? - secila prej tyre ka avantazhet dhe disavantazhet e veta. Fotovoltaik - nj? nga m? t? gjithansh?m. K?tu dhe lazer dhe infra t? kuqe, dhe nj? rreze, dhe reflektuese. Por ne do t? shqyrtojm? sensor? t? fibrave optike, sepse kan? mund?sit? m? t? gjera p?r konfigurim dhe jan? perfekte edhe p?r vendet m? t? paarritshme.

Sensori i fibrave optike ?sht? i ndar? n? nj? pal? pajisje: nj? p?rforcues fotoelektrik me fib?r dhe nj? kabllo me fib?r optike me nj? kok? optike. Kablloja transmeton drit?n nga p?rforcuesi.

Parimi k?tu ?sht? i thjesht?. Emituesi dhe marr?si punojn? s? bashku: marr?si zbulon val?n e drit?s t? emetuar nga emetuesi. Teknologjikisht, ky proces zbatohet n? m?nyra t? ndryshme: gjurmimi i k?ndit t? val?s s? drit?s, matja e sasis? s? drit?s ose matja e koh?s s? kthimit t? val?s s? drit?s p?r t? matur distanc?n nga objekti.


Burimi optik dhe marr?si mund t? vendosen thjesht n? kok? (nj?si difuze ose reflektuese), ose mund t? b?hen ve?mas - dy koka (nj?si me nj? rreze). Koka e sensorit t? fibrave optike p?rmban elektronik? brenda, nd?rsa marr?si ?sht? i lidhur me elektronik?n pik?risht me an? t? nj? fibre optike. Val?t e marra dhe t? emetuara udh?tojn? n?p?r fib?r n? nj? m?nyr? t? ngjashme me transmetimin e t? dh?nave me shpejt?si t? lart? n? rrjetet me fibra optike.

Avantazhi i k?saj ndarjeje ?sht? se marr?si ?sht? i instaluar n? objektin e matur. Kablloja me fib?r optike vendoset dhe lidhet me amplifikatorin, i cili ndodhet n? nj? kabinet t? posa??m kontrolli q? mbron amplifikatorin nga t? jasht?m, shpesh t? fort?, mjedisi nd?rmarrje prodhuese. Zgjedhja e opsioneve ?sht? e larmishme. P?rforcuesit jan? t? thjesht? dhe kompleks?, n? ve?anti - shum?funksional?, me aft?sin? p?r t? kryer operacione logjike dhe komutuese.

P?rforcuesit baz? t? sensor?ve t? fibrave optike kan? nj? minimum t? komponent?ve dhe funksionalitetit elektronik, dhe m? komplekset jan? plug and play, elektronika n? to ?sht? plot?sisht e personalizueshme. Disa pajisje elektronike me sensor jan? t? afta t? p?rpunojn? m? shum? se 10 hyrje t? fibrave. Sigurisht, ka edhe nj? tregues. Treguesit tregojn? n?se sensori po funksionon si? duhet. P?rve? k?saj, ka funksione t? tjera.

Nd?rfaqja me kontrolluesin p?rcaktohet nga formati i daljes. K?tu jepen si rregullimi i sensorit ashtu edhe rivendosja e amplifikatorit. Daljet jan? normalisht t? hapura, normalisht t? mbyllura, kolektor, emetues, shtytje-t?rheqje. Lidhjet b?hen duke p?rdorur nj? kabllo me nj? lidh?s me shum? pin. Programimi kryhet duke p?rdorur butona ose thjesht nj? potenciomet?r.


Fleksibilitet shtes? ofrohet nga opsionet e sensor?ve si vonesa e ndezjes/fikjes, daljet e pulsit dhe p?rjashtimi i sinjalit me nd?rprerje p?r liri m? t? madhe n? detajimin dhe rregullimin e parametrave t? amplifikatorit p?r t'iu p?rshtatur k?rkesave individuale. procesi i prodhimit. Vonesat ju lejojn? t? ngadal?soni reagimin e trupit t? pun?s, sinjalet me nd?rprerje - sh?rbejn? si nj? shenj? se kushtet e pun?s jan? shkelur. Gjith?ka ?sht? konfiguruar individualisht.

Treguesi LED i statusit t? daljes ose prania e nj? ekrani me informacione rreth sinjaleve dhe gjendjeve t? daljes - k?to jan? opsione t? avancuara q? ju lejojn? t? diagnostikoni dhe programoni sensorin n? vend.


P?r matje m? t? q?ndrueshme n? nj? mjedis n? ndryshim, ?sht? i p?rshtatsh?m nj? sensor me nj? shkall? t? rritur t? marrjes s? mostrave dhe filtrim t? sinjalit. Blloku, megjith?se do t? vazhdoj? t? funksionoj? me nj? frekuenc? t? ul?t, megjithat? do t? jet? i dobish?m. Vonesat e ndezjes/fikjes do t? ndihmojn? n? p?rputhjen e sinjaleve t? daljes dhe hyrjes.

P?rdorimi i blloqeve ndihm?se do t? zgjeroj? mund?sit? e programimit, p?r shembull, mund t? rregulloni ndjeshm?rin? e elementit mat?s kur punoni me materiale t? ve?anta, si xhami, ose t? programoni fikjen / ndezjen midis pikave t? kalimit: gjurmimi i pozicionit t? pjes?s dhe pozicionimi i tij n? hap?sir?.

Bukuria e kabllove me fibra optike ?sht? se ato transmetojn? drit? n? vend t? rrym?s. Konfigurimet e mundshme nga materiale t? ndryshme, me shkall? t? ndryshme t? ndjeshm?ris? s? kokave.

Kablloja difuze me fibra optike p?rb?het nga nj? pal? rimeso, nj?ra prej t? cilave shkon n? amplifikator, e dyta - n? kok?n e ndjeshme. N? t? nj?jt?n koh?, dy kabllo jan? t? lidhura me kok?n e ndjeshme - nj? p?r burimin e drit?s, e dyta p?r elektronik?n.

Nj? kabllo me fib?r optike me nj? rreze p?rmban nj? pal? kabllo identike, secila prej t? cilave ?sht? e lidhur me nj? p?rforcues dhe ka kok?n e vet optike. Nj? kabllo p?rdoret p?r t? transmetuar drit?, e dyta - p?r t? marr?.


Vet? fibra ?sht? zakonisht qelqi ose plastike. Plastike - m? e holl?, m? e lir?, m? fleksib?l. Xhami ?sht? m? i fort? dhe mund t? funksionoj? m? shum? temperaturat e larta Oh. Plastika mund t? pritet n? gjat?sin? e k?rkuar, nd?rsa qelqi pritet vet?m n? faz?n e prodhimit. Xhaket? me fibra - nga plastika e ekstruduar n? g?rshet? ?eliku inox, p?r kushte t? v?shtira operacion.

Gj?ja m? e r?nd?sishme kur zgjidhni nj? sensor me fibra optike ?sht? t? zgjidhni kok?n e duhur optike. N? fund t? fundit, ?sht? me ndjeshm?rin? e kok?s q? lidhet sakt?sia e zbulimit t? pjes?ve, t? vogla, t? fiksuara ose l?viz?se. N? ?far? k?ndi do t? vendosen marr?si dhe emetuesi n? raport me objektin, sa ?sht? dispersioni i lejuar. N?se k?rkohet nj? tuf? fibrash e rrumbullak?t p?r t? marr? nj? rreze rrethore ose nj? e zgjatur p?r t? marr? nj? projeksion horizontal.

Sa i p?rket trar?ve t? rrumbullak?t, n? nj? kok? difuze ato mund t? deg?zohen n? m?nyr? t? barabart? me t? gjitha fijet burimore n? nj?r?n gjysm? dhe me fijet marr?s n? an?n tjet?r. Ky dizajn ndodh shpesh, por mund t? shkaktoj? nj? vones? n? leximin e informacionit nga nj? pjes? q? l?viz n? k?nd t? drejt? drejt vij?s s? bifurkacionit.

Variant me shp?rndarje uniforme fibrat e burimit dhe marr?sit japin trar? m? t? nj?trajtsh?m. Rrezet uniforme ju lejojn? t? barazoni efektet e d?rgimit dhe marrjes s? val?ve, dhe zbulimi do t? rezultoj? t? jet? i pavarur nga drejtimi i l?vizjes s? objektit.

Lloji i kok?s optike, gjat?sia e kabllit dhe amplifikatori kan? nj? ndikim t? r?nd?sish?m n? distanc?n e sensorit t? optik?s. ?sht? e v?shtir? t? jepet nj? vler?sim i sakt?, por prodhuesit tregojn? k?to t? dh?na. Nj? sensor me nj? rreze ka nj? gam? m? t? madhe se nj? sensor difuz. Fibra m? e gjat? - rreze m? e shkurt?r. P?rforcues m? i p?rsosur - sinjal m? i fort?, m? shum? rreze.

Gjithnj? e m? shum?, I/O e shp?rndar? po p?rdoret n? automatizimin industrial dhe ?sht? e mundur t? lidhni kabllo t? shumta me fibra optike me sensor? n? nj? kolektor t? vet?m.

P?rforcuesit e fibrave optike jan? shpesh pajisje t? pavarura me nj? kanal DIN-rail, ato jan? t? lehta p?r t'u montuar n? nj? panel dhe e vetmja penges? ?sht? lidhja e rrug?s nga amplifikator?t individual?.

Kolektori mund t? grupoj? kanale t? shumta fibrash n? nj? qend?r t? vetme kontrolli: kolektor?t jan? t? pajisur me ekrane menyje dhe secili kanal programohet individualisht. Kanalet e konfiguruara mund t? p?rdoren n?p?rmjet logjik?s DHE/OR, e cila thjeshton shum? kontrollin PLC.

Aplikacion fibra optike shfaqet mir? n? sistemet q? funksionojn? n? kushte t? zhurm?s s? fort? elektrike. Fibra optike nuk percepton zhurm?n elektrike, dhe amplifikuesi elektronik mbrohet nga nj? kabinet. Linjat e vogla t? montimit me zbulimin e automatizuar t? pjes?ve n? transportues n? procesin e montimit t? pajisjeve jan? nj? tjet?r drejtim shum? premtues dhe tashm? mjaft i zakonsh?m p?r p?rdorimin e optoelektronik?s. sensor? me fibra.

Koka me orientime t? ndryshme, madh?si t? ndryshme, i shk?lqyer n? shp?rndarje p?r t? siguruar shkall?n e duhur t? sakt?sis? s? fokusit, pavar?sisht nga madh?sia e sensorit - e gjith? kjo, s? bashku me logjik?n e kontrollit, hap nj? potencial t? madh p?r mund?si. P?r shembull, nj? sensor zbulon pranin? e nj? pjese n? fillim t? montimit dhe i dyti konfirmon p?rfundimin e montimit.

P?rve? k?saj, pavar?sisht nga aplikacioni, ?sht? e r?nd?sishme t? zgjidhni nj? sensor dhe kok? me parametra t? p?rshtatsh?m p?r aplikimin e k?rkuar t? konsumatorit: p?r sa i p?rket shp?rndarjes, distanc?s, kampionimit, opsioneve n? lidhje me cil?simet dhe programimin.

E vetmja, ndoshta, minus ?sht? se fijet nuk mund t? p?rkulen tep?r. Vlen t? p?rkulet pak m? shum?, dhe do t? ndodh? deformim i pariparuesh?m plastik i fibrave, xhiros zvog?lohet ose zhduket fare. Rrezja e lejueshme e p?rkuljes varet nga lloji, madh?sia dhe shp?rndarja e fibrave n? tuf?. K?to karakteristika duhet t? merren parasysh kur zgjidhni nj? sensor p?r aplikacionin tuaj.

P?rdorimi i sensor?ve t? fibrave optike ?sht? ekonomikisht i realizuesh?m n? objekte t? m?dha ku nje numer i madh i kontrollues p?r monitorim t? vazhduesh?m t? pajisjeve kryesore. P?r funksionimin n? kushte t? v?shtira, prodhohen modele speciale q? jan? rezistente ndaj temperaturave t? larta, mjediseve agresive dhe t? afta p?r t? kryer funksionet e tyre n? vakum. N? var?si t? parimit t? funksionimit t? pajisjes, dallohen sensor?t e pik?s dhe t? shp?rndar?.

Pika

Elementi kryesor k?tu jan? grilat Bregg - pasqyra selektive. Rrezatimi q? hyn n? sensorin e fibrave optike nga nj? burim me brez t? gjer? reflektohet n? form?n e nj? brezi t? ngusht? spektral. Pjesa tjet?r e drit?s l?viz p?rgjat? fibr?s. Kjo teknologji b?n t? mundur vendosjen e kontrollor?ve t? shumt? p?rgjat? gjith? gjat?sis? s? linj?s, duke marr? lexime absolute pa kalibrim shtes?. Ky ?sht? opsioni m? i besuesh?m i monitorimit i disponuesh?m sot.

Duke p?rdorur sensor? pikash mund t? matet:

  • temperatura;
  • dridhjet;
  • presioni;
  • deformime;
  • qoshe etj.

Shp?rndar?

Dizajni i nj? sensori t? shp?rndar? t? fibrave optike t? krijuar p?r kontrollin e temperatur?s p?rfshin disa element? baz?. Kjo ?sht? fibra optike dhe hetuesi. Nj? sistem i ngjash?m p?rdoret n? rastet kur monitorimi k?rkohet p?r linjat n? distanca t? gjata. Si funksionon: Pyet?si gjeneron nj? impuls lazer q? shp?rndahet prapa n? fibr?n optike. Analiza e k?tij spektri ndihmon p?r t? gjetur temperatur?n n? ?do pik? ky?e t? fibr?s.

P?r t? mbrojtur objektet e m?dha dhe p?r t? matur deformimet, mund t? blini sensor? akustik?. Ata punojn? n? nj? parim t? ngjash?m. Dallimi ?sht? se analizuesi nuk mat spektrin, por l?kundjet e rrezatimit t? shp?rndar? prapa. Fal? k?tyre t? dh?nave, ?sht? e mundur t? p?rcaktohet burimi i val?s s? z?rit dhe t? merren masa n? koh? n?se ndodhin nd?rhyrje t? paautorizuara.

Ne ofrojme

Prania e sensor?ve me fib?r optike ju lejon t? kontrolloni plot?sisht gjendjen karakteristika t? r?nd?sishme. K?to pajisje jan? rezistente ndaj nd?rhyrjeve elektrike dhe magnetike. Ato jan? jo modeste n? mir?mbajtje, t? besueshme, t? q?ndrueshme, konsumojn? ekonomikisht energji elektrike, mund t? operohen n? ngrica dhe nxeht?si ekstreme.

N? dyqanin ton? mund t? blini produkte nga Omron dhe t? tjer?t prodhuesit e njohur pajisje t? ngjashme. Menaxher?t tan? do t'ju k?shillojn? p?r t? gjitha ??shtje teknike. Ekzistojn? opsione n? rast se sensor?t jan? planifikuar t? p?rdoren n? kushte ekstreme. Ne ofrojm? klient?ve tan? vet?m produkte t? certifikuara sipas ?mime t? p?rballueshme. N?se ?sht? e nevojshme, mund t? porositni sh?rbimet e instaluesve.

Faqe 1


Sensor?t e fibrave optike jan? aktualisht nj? nga fushat m? dinamike n? zhvillim t? optoelektronik?s. Gjat? 30 viteve t? fundit, ka pasur nj? tranzicion t? shpejt? nga dizajnet m? t? thjeshta t? sensor?ve t? temperatur?s dhe presionit me fib?r optike n? krijimin e nj? game t? gjer? sensor?sh sasive fizike, t? cilin shkenc?tar?t dhe inxhinier?t e p?rdorin sot n? fusha t? ndryshme t? shkenc?s dhe teknologjis?. Zhvillimi intensiv dhe p?rmir?simi i sensor?ve t? fibrave optike stimulohet kryesisht nga procesi gjithnj? n? zgjerim i futjes s? rrjeteve t? telekomunikacionit me fib?r optike n? jeta e p?rditshme. P?rve? p?rmir?simit t? vazhduesh?m t? karakteristikave t? baz?s elementare t? fibrave optike, e cila p?rdoret drejtp?rdrejt n? teknologjin? e prodhimit t? sensor?ve t? fibrave optike, kjo hap perspektiva t? gjera p?r krijimin e sistemeve mat?se t? deg?zuara q? kombinojn? organikisht vetit? e sistemeve t? komunikimit. dhe sistemet e monitorimit, konfigurimi i t? cilave mund t? p?rmir?sohet vazhdimisht pa p?rfshir? autostrada komunikimi shtes?. Nj? avantazh i r?nd?sish?m i sensor?ve me fibra optike ?sht? edhe futja e cil?sive t? reja n? sistemet mat?se, si: madh?sia e vog?l, rezistenca ndaj ndikimeve t? pakontrolluara dhe agresive mjedisore dhe nd?rhyrjeve elektromagnetike, ndjeshm?ria e lart?, distanca e matjes dhe mund?sia e shum?fishimit t? sensor?ve individual? n? komplekse. sistemet mat?se, prodhueshm?ria dhe kosto e ul?t e mundshme.


Sensor?t e fibrave optike t? bazuara n? SFIFP dhe VFIFP jan? zakonisht t? p?rmasave t? vogla dhe jan? m? t? p?rshtatshmet p?r matjet lokale t? parametrave t? fushave fizike.

Sensor?t me fib?r optike me amplitud?, n? t? cil?t, si rezultat i ndikimit fizik t? jasht?m, ka nj? modulim t? drejtp?rdrejt? t? intensitetit t? sinjaleve optike q? p?rhapen p?rmes udh?zuesve t? drit?s, jan? modelet m? t? thjeshta dhe m? t? lehta p?r t'u p?rdorur FOS. Deri m? sot, jan? zhvilluar modele t? ndryshme t? sasive fizike t? amplitud?s FOS, t? cilat mund t? ndahen me kusht n? dy klasa kryesore. Klasa e par? e sensor?ve p?rfshin amplitud? FOS, n? t? cil?n fibrat optike kryejn? nj? funksion pasiv t? lidhur vet?m me furnizimin dhe heqjen e rrezatimit nga elementi i ndjesh?m. Hartime t? tilla jan? shum? t? ndjeshme dhe mjaft t? thjeshta, por ato kan? nj? s?r? disavantazhesh q? nuk lejojn? p?rdorimin e tyre n? sistemet mat?se t? shp?rndara. K?to mang?si q?ndrojn? n? nevoj?n p?r t? thyer nj? linj? t? vazhdueshme fibrash p?r t? siguruar hyrjen e rrezatimit n? elementin e ndjesh?m t? sensorit, gj? q? ?on n? humbje t? konsiderueshme t? fuqis? s? drit?s n? element?t e nd?rlidhjes, p?rve? k?saj, p?rdorimi i t? pangjash?m komponente optike shkakton q?ndrueshm?ri t? ul?t mekanike t? karakteristikave t? pajisjeve mat?se.

N? sensor?t e fibrave optike, VOBR funksionojn? n? modalitetin e reflektimit t? rrezatimit.


Komponent?t e tjer? t? sensor?ve t? fibrave optike, si? jan? ndar?sit e fibrave, mund t? p?rdoren pa ndryshuar vetit? e tyre deri n? temperaturat 200 - 300 C, dhe burimet e rrezatimit, fotodetektor?t dhe modulator?t deri n? temperaturat 100 - 150 C. P?r k?t? arsye, burimet e rrezatimi, multipleksimi i sensor?ve dhe p?rpunimi i sinjalit n? sistemet telemetrike t? fibrave optike t? hap?sir?s ajrore duhet t? mbyllen n? nj?si speciale t? ftohura.

Nj? vend dometh?n?s n? mesin e sensor?ve t? fibrave optike mund t? z?n? sensor?t e polarizimit dhe sensor?t e bazuar n? interferometrat multimod? me nj? fib?r, t? cil?t, si interferometrat e fibrave Fabry-Perot, k?rkojn? vet?m nj? shteg fib?r mat?se dhe nuk k?rkojn? nj? krah referimi shtes?, i cili n? mas? t? madhe thjeshton projektimin e sistemeve mat?se.

Fibrat optike p?r sensor?t e fibrave optike Aktualisht, prioriteti kryesor i industris? s? fibrave optike ?sht? zhvillimi i fibrave optike p?r aplikimet e telekomunikacionit. K?to fibra kan? nj? zbutje t? ul?t prej 0 5 dB/km dhe jan? t? optimizuara p?r p?rdorim n? intervalin spektral rreth 1 3 dhe 1 55 µm. K?to dy gjat?si vale t? rrezatimit jan? me interes nga pik?pamja e pranis? s? shp?rndarjes zero t? materialit (1 3 mm) dhe humbjeve minimale (1 55 mm) p?r fibrat kuarci me nj? modalitet t? vet?m. N? t? nj?jt?n koh?, krijimi i sensor?ve t? fibrave optike k?rkon p?rdorimin e rrezatimit nga rajone t? tjera t? spektrit, si dhe t? fibrave optike multimode. P?r sensor?t e fibrave, ?sht? gjithashtu e nj? r?nd?sie t? madhe optimizimi i zgjedhjes s? diametrit t? b?rtham?s, materialit t? tij dhe ndryshimit midis indekseve t? thyerjes s? b?rtham?s dhe veshjes.

Burimet e rrezatimit n? sensor?t e fibrave optike jan? lazer?t (lazer?t me gaz, gjendje t? ngurt? dhe gjysm?p?r?ues), diodat q? l?shojn? drit?, emetuesit e fibrave optike superlumineshente dhe lazer. Diodat q? l?shojn? drit? dhe emetuesit e fibrave superlumineshente bazohen n? emetimin spontan t? drit?s, si rezultat i s? cil?s ato kan? m? shum? nj? gam? t? gjer? rrezatimi dhe nj? gjat?si koherence shum? m? e shkurt?r e drit?s s? emetuar prej tyre. P?r m? tep?r, statistikat e emetimit spontan t? k?tyre burimeve t? drit?s jan? af?r statistikave t? burimeve t? rrezatimit termik, gj? q? i b?n luhatjet e intensitetit t? drit?s vendimtare p?r to. Burimet lazer rrezatimi, q? ka nj? nivel zhurme me intensitet relativisht t? ul?t dhe nj? brez t? ngusht? spektral t? drit?s s? emetuar, jan? burime drite shum? koherente, gj? q? i b?n ato burime zhurme me intensitet dhe burime zhurme fazore.


Rezolucioni hap?sinor i sensor?ve me fib?r optike SMBS t? shp?rndar? p?rcaktohet nga koh?zgjatja e pulsit t? lazerit sond?, nd?rsa sakt?sia e matjes s? temperatur?s dhe deformimit t? fibr?s varet nga raporti sinjal-zhurm? n? sistemin e matjes dhe sakt?sia e matja e zhvendosjes s? frekuenc?s Brillouin n? spektrin e rrezatimit.

Sensor? t? till? t? pavarur mund t? jen? sensor? t? temperatur?s me fib?r optike bazuar n? efektin Raman ose shp?rndarjen SBS.

Nj? s?r? punimesh lidhen me krijimin e sensor?ve t? temperatur?s me fibra optike, funksionimi i t? cilave bazohet n? nj? zhvendosje n? skajin e absorbimit optik t? gjysm?p?r?uesve.

Si marketing i perspektivave p?r futjen e zhvillimit t? sensor?ve t? fibrave optike n? teknologji dhe prodhimit industrial, tregu i tyre ?sht? vet?m n? Amerika e Veriut deri n? vitin 2010 do t? rritet n? 5 miliard? dollar?. Perspektivat m? t? m?dha p?r p?rdorimin e sensor?ve me fibra optike shihen n? industri t? tilla si: industria kimike dhe e rafinimit t? naft?s, aviacioni dhe teknologjia hap?sinore, transporti, nd?rtimi, industria biomjek?sore, aplikimet ushtarake, etj. Jan? zhvilluar gjer?sisht xhiroskop?t me fibra, t? cilat, n? kombinim me hartat dixhitale dhe Sistemi global i komunikimit satelitor b?ri t? mundur krijimin e sistemeve t? reja cil?sore t? navigimit p?r avion?t dhe makinat, t? cilat n? karakteristikat e tyre jan? duksh?m m? t? larta se homolog?t e tyre elektronik?. Sot, xhiroskop?t me fibra tashm? kan? filluar t? futen n? sistemet e pozicionimit t? pajisjeve robotike.

Parimi i funksionimit t? sensor?ve t? fibrave optike bazohet n? shnd?rrimin e sasive fizike t? matura n? nj? sinjal drite t? moduluar me transmetimin e tij pasues mbi linj? me fibra optike komunikimi, dekodimi dhe p?rdorimi. Drita e krijuar nga nj? lazer, diod? q? l?shon drit? ose pajisje tjet?r mund t? modulohet n? amplitud?, faz?, frekuenc?, gjer?si pulsi dhe polarizim. N?se ?sht? e nevojshme, sinjalet e moduluara t? drit?s p?rforcohen ose dob?sohen, transmetohen n? nj? distanc?, shnd?rrohen nga optike n? dixhitale dhe anasjelltas. Sipas natyr?s s? p?rdorimit t? karakteristikave t? fibr?s optike, sensor?t e fibrave optike mund t? ndahen n? dy klasa - t? jashtme dhe t? brendshme.

Sensor?t e jasht?m p?rdorin linja fibrash vet?m si nj? element masiv p?r transmetimin e nj? sinjali optik nga nj? pik? n? tjetr?n, nga nj? burim drite n? nj? sensor dhe nga nj? sensor n? nj? detektor. Rezultati i vler?simit t? vlerave t? matura ose karakteristikave t? fenomenit, i perceptuar nga pajisjet e jashtme me fib?r optike, n? vetvete nuk varet nga karakteristikat e fibr?s, pasi fenomenet e m?poshtme p?rmbajn? informacion mat?se: nd?rprerje fluksi ndri?ues, reflektimi i drit?s, filtrimi i gjat?sis? valore t? drit?s dhe transmetimi n? gjat?si vale t? ndryshme, ndryshimi i energjis? s? rrezatimit t? furnizuar n? linj?n e fibrave optike. Sensor?t q? p?rdorin nd?rprerjen e fluksit t? drit?s t? transmetuar midis dy seksioneve t? nj? linje fib?r optike jan? pajisje shum? t? zakonshme dhe mjaft fleksib?l n? p?rdorim. Funksionimi i sensor?ve bazohet n? parimin e bllokimit t? rrezes s? drit?s. Nj? shembull i k?tij lloji t? sensorit ?sht? num?ruesi i pjes?ve t? futura n? nj? linj? montimi ose paketim.

Nj? sensor q? ndikon n? intensitetin e drit?s q? hyn n? nj? fib?r optike ?sht?, n? parim, i aft? t? ndikoj? n? ngjyr?n ose spektrin e frekuenc?s s? sinjalit t? transmetuar n? fib?r optike. Modulator? t? till? spektral? jan? baza e sistemeve t? matjes q? lidhen me filtrimin e gjat?sis? s? val?s s? drit?s dhe transmetimin n? gjat?si vale t? ndryshme. Me ndihm?n e tyre, prania dhe raporti sasior i p?rb?r?sve t? ndrysh?m n? p?rzierjet e l?ngshme, shfaqja e tymit me ngjyr? n? v?llime t? mbyllura, p?rb?r?sit me ngjyr? n? gota dhe rr?shira, si dhe matja e temperatur?s n? t? cil?n ndryshon ngjyra e disa mediave, si? jan? kristalet. .

Sensor?t p?r matjen e intensitetit t? drit?s ose fuqis? optike mund t? p?rdoren p?r t? njohur pozicionin e nj? pjese ose p?rb?r?si t? pajisjes elektronike n? nj? transportues ose kap?s. Sensori reagon ndaj ndri?imit t? pamjaftuesh?m t? detektorit ose ndri?imit t? gabuar t? nj? ose dy slotave dhe sinjalizon nevoj?n p?r t? korrigjuar pozicionin e pjes?s. Pajisje t? ngjashme p?rdoret gjer?sisht n? linjat e montimit robotik. Meqen?se ato i p?rgjigjen nj? ndryshimi relativ n? ndri?im, sakt?sia e tyre ?sht? e pavarur nga ndryshimet n? intensitetin e drit?s s? gjeneruar nga burimi i saj.

N? sensor?t e brendsh?m element aktiv?sht? vet? fibra optike, e cila ndryshon karakteristikat e saj t? transmetimit. linj? optike(ose seksioni i tij) jan? nj?koh?sisht sensor?. Parametri i matur n? nj? m?nyr? ose n? nj? tjet?r ndikon n? karakteristikat e fibr?s, dhe, rrjedhimisht, n? karakteristikat e rrezes s? drit?s q? transmeton p?rmes saj. N? k?t? rast, shpejt?sia e grupit ose e faz?s s? p?rhapjes, fuqia optike e zhytur n? linj?n e fibrave optike mund t? ndryshoj?.

Parimi i funksionimit t? sensor?ve q? regjistrojn? ndryshimin n? k?ndin e polarizimit t? drit?s pasi ajo kalon p?rmes nj? linje me fib?r optike bazohet n? fenomenin e rrotullimit t? planit t? polarizimit p?r shkak t? modifikimit t? treguesit optik t? fibr?s optike kur ekspozohet ndaj nj? fush? elektromagnetike. P?r k?t? q?llim, p?rdoret efekti magneto-optik Faraday, i cili shfaqet n? shum? materiale qelqi.

P?r robot?t, linjat automatike t? montimit, k?rkohet nj? sensor prekjeje shum? i ndjesh?m, i cili duhet t? jet? i thjesht?, i lir?, me p?rmasa t? vogla, t? ket? nj? kod t? vog?l, stabilitet karakteristik me kalimin e koh?s dhe rezistenc? ndaj fushat elektromagnetike. N? nj?rin nga k?ta sensor?, tufa e drit?s nga burimi, duke kaluar p?rmes ndar?sit, bojlerit me fibra optike dhe polarizuesit, hyn n? sensor, i cili mat p?rb?rjen spektrale t? drit?s me presion minimal (prekje). Nga sensori, duke p?rdorur nj? pasqyr?, drita q? ka p?rb?rjen e matur spektrale kthehet s? bashku kabllo me fib?r optike dhe ndar?sin n? filt?r, prej tij te elementi i ndjesh?m dhe marr?si i sinjalit n? dalje. Ndjeshm?ria optike e pajisjes varet nga presioni dhe materiali. Kur matni temperatur?n, nj? element mat?s n? nj? pajisje gjysm?p?r?uese mund t? p?rdoret si nj? sensor optik diskret, i cili ?sht? nj? pllak? e holl? gjysm?p?r?uese e mbyllur midis pjes?ve t? fibrave t? qelqit p?rmes s? cil?s transmetohet nj? sinjal drite. I gjith? sensori ?sht? i mbyllur n? nj? tub prej prej ?eliku inox. Drita furnizohet dhe hiqet nga sensori n?p?rmjet nj? multimode fib?r optike. Gama e vlerave t? gjat?sis? s? val?s n? t? cil?n energjia transferohet nga nj? pllak? gjysm?p?r?uese rritet n? m?nyr? lineare. Sensori ?sht? krijuar p?r t? matur temperaturat nga 243 n? 573 K.


Lista bibliografike
  1. Optika e Aplikuar: Proc. shtesa / L.G. Bobchuk, Yu.V. Bogachev, N.P. Zakaznov dhe t? tjer?; N?n total ed. N.P. Zakaznova. M.: Mashinostroenie, 1988. -312 f.
  2. Sistemet e vizionit (themelet themelore, hardueri dhe softueri) / A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky, G.A. Afanasiev et al.; N?n total ed. A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky. L.: Inxhinieri mekanike. Leningrad. departamenti, 1988. 424 f.