作為兩種典型的傳感器，光纖傳感器和光電傳感器在生產(chǎn)測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用，那么它們之間有什么區(qū)別呢?
01
定義不同
光電傳感器：光電傳感器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。其工作原理是基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射某些物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量。
照片
光電傳感器
光纖傳感器：光纖傳感器是一種將被測(cè)物體的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的光信號(hào)的傳感器。光纖傳感器的工作原理是通過(guò)光纖將光源入射光束送入調(diào)制器，使光的光學(xué)性質(zhì)，如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振等，變成調(diào)制的光信號(hào)，然后通過(guò)光纖送入光電器件，通過(guò)解調(diào)器獲得測(cè)量參數(shù)。
光纖傳感器
02
性能不同
光電傳感器：
?、倥R時(shí)響應(yīng)范圍廣，諧波測(cè)量能力強(qiáng)。臨時(shí)特性的質(zhì)量是判斷變壓器是否可以應(yīng)用于供電系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù)，特別是與繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的配合。傳統(tǒng)的電磁變壓器由于鐵芯的存在，對(duì)高頻信號(hào)的響應(yīng)特性較差，不能正確反映側(cè)面的臨時(shí)過(guò)程。光電互感器傳輸檢測(cè)的工作頻帶主要由電子電路部分決定，不存在鐵芯飽和的問(wèn)題，可以準(zhǔn)確反映側(cè)面的臨時(shí)過(guò)程。一般可設(shè)計(jì)為0.1Hz到1MHz，特殊設(shè)計(jì)可以設(shè)計(jì)到200MHz帶通。光電傳感器的結(jié)構(gòu)可以測(cè)量高壓輸電線路上的諧波。電磁感應(yīng)互感器很難實(shí)現(xiàn)。
②數(shù)字接口具有較強(qiáng)的通信能力，因?yàn)楣怆妭鞲衅飨聜鬏數(shù)氖枪饽M信號(hào)，很容易與通信網(wǎng)絡(luò)接口，在傳輸過(guò)程中沒有測(cè)量誤差。同時(shí)，隨著微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，光電互感器可以直接向二次設(shè)備提供數(shù)字量，從而節(jié)省原保護(hù)裝置中的轉(zhuǎn)換器和A/D取樣部分，使二次設(shè)備得到極大的簡(jiǎn)化，促進(jìn)保護(hù)新原理的探索。
?、塾捎诠怆妭鞲衅魍ㄟ^(guò)傳感頭和電子電路獲取和處理信號(hào)，體積小，重量輕，易于升級(jí)，滿足變電站的微型化和緊湊需求，體積小，重量一般為1000kg下面，便于集成AIS或GIS這將大大降低變電站的占地面積，滿足微型化、緊湊化變電站的需要。同時(shí)，光電互感器通過(guò)少量光纜與二次設(shè)備連接，可以大大降低電纜溝和電纜。
光纖傳感器：
?、倬哂锌闺姶藕驮虞椛涓蓴_的性能，機(jī)械性能細(xì)、質(zhì)軟、重量輕
?、诮^緣，無(wú)感應(yīng)電氣性能
③耐水、耐高溫、耐腐蝕化學(xué)性能等。，它可以在人無(wú)法到達(dá)的地方或?qū)θ擞泻Φ牡胤?如核輻射區(qū))發(fā)揮作用
?、苣軌虺缴磉吔纾邮杖说母泄偎惺懿坏降耐獠啃畔?。
03
不同的工作原理
首先，從兩者的工作原理來(lái)看，光電傳感器是根據(jù)光電效應(yīng)的原理來(lái)工作的。換句話說(shuō)，當(dāng)光照射到半導(dǎo)體制成的光電傳感器上時(shí)，光電傳感器會(huì)發(fā)出一種可以將光能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象。例如，光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管是根據(jù)這種效應(yīng)進(jìn)行的。
工作原理
光纖傳感器通過(guò)光的全反射原理工作，在中學(xué)物理中學(xué)習(xí)了光的全反射原理。例如，光折射和反射的斯涅爾定律用數(shù)學(xué)表達(dá)式清楚地表達(dá)了光反射原理。因此，我們可以利用光導(dǎo)纖維的光傳輸特性將測(cè)量轉(zhuǎn)化為光特性的變化，如光的頻率、波長(zhǎng)、強(qiáng)度相位等。
光纖傳感器的工作原理
04
不同的材料
光電傳感器的制造材料通常由具有光電效應(yīng)的半導(dǎo)體材料或金屬材料制成。例如，光電二極管和光電三極管的制造材料一般包括硅材料或鍺材料，光敏電阻材料包括硫化鎘或銻銦。
光纖傳感器由玻璃纖維的玻璃纖維(通常由石英玻璃)組成，成分相對(duì)單一。
05
構(gòu)造不同
光電傳感器比較簡(jiǎn)單，比如光電二極管就有引腳、外殼、管芯和玻璃聚光鏡。
光纖傳感器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，除了光纖之外，還有一些復(fù)雜的外設(shè)作為輔助控制。
組成光纖傳感器
06
不同的測(cè)試范圍
光電傳感器檢測(cè)范圍較小，一般有光強(qiáng)度、光照度、速度和應(yīng)變位移等。
光纖傳感器檢測(cè)范圍廣，可測(cè)量壓力、振動(dòng)、速率、電流、溫度、流量、磁場(chǎng)等70多個(gè)物理量。因此，光纖傳感器未來(lái)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?，可以說(shuō)是后來(lái)者。
07
應(yīng)用不同
光電傳感器：以光電元件為敏感元件的光電傳感器種類繁多，應(yīng)用廣泛。根據(jù)光電傳感器的輸出特性，光電傳感器可分為兩種類型：將測(cè)量轉(zhuǎn)換為不斷變化的光電流的光電檢測(cè)儀器，可用于測(cè)量光的強(qiáng)度、物體的溫度、透光能力、位移和表面狀態(tài)。例如，測(cè)量光強(qiáng)的照明計(jì)、光電高溫計(jì)、光電比色計(jì)和濁度計(jì)以及用于防止火災(zāi)的光電報(bào)警器構(gòu)成自動(dòng)檢測(cè)裝置和儀器，如直徑、長(zhǎng)度、橢圓度和表面粗糙度等。它們的敏感元件使用光電元件。半導(dǎo)體光電元件不僅廣泛應(yīng)用于民用工業(yè)領(lǐng)域，而且在軍事領(lǐng)域也占有重要地位。
例如，硫化鉛光敏電阻可制成紅外夜視儀器、紅外照相儀器和紅外導(dǎo)航系統(tǒng);將測(cè)量轉(zhuǎn)換為不斷變化的光電流。光電元件用于光照或無(wú)光照時(shí)"有"或"無(wú)"由電信號(hào)輸出特性制成的各種光電自動(dòng)裝置。光電元件用作開關(guān)光電轉(zhuǎn)換元件。例如，計(jì)算機(jī)的光電輸入器、開關(guān)溫度調(diào)節(jié)設(shè)備和速度測(cè)量數(shù)顯光電速度計(jì)。
光纖傳感器：橋梁、大壩、油田干預(yù)陀螺儀和光柵壓力傳感器在城市建設(shè)中的應(yīng)用。光纖傳感器可嵌入混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料和各種復(fù)合材料中，用于檢測(cè)應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力，從而評(píng)估橋梁短期施工階段和長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)性能。在供電系統(tǒng)中，需要測(cè)量溫度、電流等參數(shù)，如高壓變壓器和大型電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子中的溫度測(cè)量等，因?yàn)殡妭鞲衅魅菀资艿酱艌?chǎng)的影響，不能在這些地方使用，只能使用光纖傳感器。
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