Száloptikai kábelek és száloptikai érzékelők; Elektronika-Ma

A tudomány és a technika fejlődésével hirtelen megnőtt a nagy teljesítményű információs média iránti igény. Különösen nagy távolságokra. Az ideális megoldás az optikai kábelek.

Az információáramlás minőségét és sebességét tekintve a száloptikai kábelek jóval magasabbra emelkedtek a többi jelátviteli módszernél. Ez abból adódik, hogy a fényáteresztés nem érzékeny az elektromágneses tér semmilyen zavaró hatására. Ez elengedhetetlen ipari környezetben, amelyet elvileg sokféle elektromágneses zavar "áztat". Az optikai jelátvitel másik oka a nagyon széles sáv használatának lehetősége. A száloptikás kábelekben a villamos energia helyett az adatátvitelhez megfelelően modulált fénysugarat használnak. Ez lehetővé teszi a 3 Tb/s nagyságrendű átviteli sáv elérését, és jelentősen megnöveli az átviteli távolságot erősítő használata nélkül.

A száloptikai átvitel elve
A száloptikai átviteli eljárás a fénysugár átadásából áll, amelynek forrása egy lézer vagy például egy LED. Az optikai szál másik oldalán a nyalábot fényérzékeny elem veszi fel, például egy fotodióda. A helyes és gyors átadás biztosítása érdekében a fénysugár modulálva van. Ez megakadályozza a jelzavarokat. Különösen modulációnak vannak kitéve: fényhullám intenzitás, frekvencia, polarizáció vagy fázis.

A száloptika előnyei és hátrányai
A száloptika alapvető előnyei a következők:
1. Az egyes szálak hatalmas információátviteli kapacitása és a rendkívüli átviteli sebesség (sávszélesség);
2. Kis veszteségek és jelentős távolságokon történő jelátvitel képessége;
3. Teljes ellenállás az elektromágneses zavarokkal szemben, valamint a zavarok kibocsátásának hiánya;
4. Kis súly és méretek;
5. A zavarok kibocsátásának hiánya miatt az optikai szálon keresztül továbbított információk titkosságának majdnem 100% -ában biztosak lehetünk. Az elfogók felszerelése szinte lehetetlen;
6. Egyre jövedelmezőbbek - a száloptika árainak csökkenő tendenciája fennmarad;
7. A szikrák kockázatának, a munkavégzés közbeni biztonság nem létezése;
8. Nagy megbízhatóság;
9. Egyszerű kezelés;
10. Növekvő népszerűség.

Nem minden száloptikai érzékelő áll a fenti rajzon említett mindhárom típusú konverterből, de legalább az elsőnek.
A száloptikai érzékelőket főként parametrikus (passzív) érzékelőként készítik. Tehát egy kiegészítő optikai energiára van szükség az érzékelő eléréséhez. A bemeneti jel általában az optikai átalakító kimeneti jelének csak az egyik paraméterét változtatja meg. Ezeknek az érzékelőknek olyan tulajdonságaik vannak, amelyek lehetővé teszik azok használatát, ahol ez nehéz vagy kizárt más típusú érzékelők számára. A száloptikai érzékelők alapvető jellemzői:
- nem elektromos kimeneti jel,
- lehetőség gyúlékony környezetben való munkavégzésre, robbanásveszélyes vagy kémiailag agresszív,
- érintés nélküli munkavégzés lehetősége,
- kis tömeg és méretek,
- elektromágneses zavarokkal szembeni ellenállás,
- nagy feldolgozási érzékenység,
- könnyű kapcsolat a távközlési rendszerekkel.

Száloptikai érzékelők típusai

A száloptikai érzékelők osztályozása különböző szempontok szerint történhet, például a feldolgozás helye, a mért mennyiségre vonatkozó információ fogadásának módja vagy a kimeneti jel megjelenése alapján.
1. Besorolás a feldolgozás helye szerint:
- külső feldolgozással, más néven hibrid szenzorokkal. Az optikai szál szerepe ebben az esetben a fény bejuttatása és visszahozása az optikai átalakítóba és onnan, például:
- fényvisszaverő érzékelők,
- a sebességváltó módosításával,
- teljes belső reflexióval,
- diffrakciós rácsokkal,
- többmódú polarimetrikus érzékelők.
- belső feldolgozással, azaz teljes mértékben optikai szálas érzékelőkkel. Ebben az esetben az optikai szál egyidejűleg a hullámvezető és az optikai mérőátalakító. példák:
- érzékelők mikrodeformációval,
- interferometrikus érzékelők,
- Bragg speciális hálózati érzékelők.

2. Osztályozás a mért mennyiségre vonatkozó információk fogadásának módja szerint:
- pontos, például: fényvisszaverő szenzorok vagy érzékelők, amelyek az optikai szál - optikai szál csatolás szintjének csökkenését használják;
- többpontos, használja a veszteség változását, a kezdeti diszperzió intenzitását, a polarizációt, a fluoreszcencia intenzitását és egyebeket, például: az átviteli veszteség többpontos érzékelői olyan érzékelők, amelyek a teljesítmény, a nyomás és az elmozdulás mikrodeformációjával rendelkeznek;
- folyamatos vétel az űrben - azaz elosztott érzékelők, például a fémszerkezetek és épületek feszültségeloszlásának mérésére, valamint a műszaki berendezések és a nagy tartályok hőmérséklet-eloszlásának mérésére.
A száloptikai érzékelők lineáris és nemlineáris optikai jelenségeket használnak az optikai szálakban.

3. Osztályozás a kimeneti jel megjelenése szerint:
• amplitúdó (intenzitás),
• fázis (interferometrikus),
• gyakoriság.

Az érzékelő alapvető elemei:
- szálköteg vagy egyetlen szál, amely fényt hoz,
- szálköteg vagy egyetlen szál, amely visszaviszi a fényt,
- fényvisszaverő felület.
A fényt adó szálköteg vagy szál megvilágítja a fényvisszaverő felületet. A visszavert fény a befogadó száloptikai nyalábba kerül.
A fényvisszaverő érzékelők lehetnek egyszálúak vagy kétszálasak. Az egyszálas érzékelőkben egy csatoló használata miatt a fényt adó optikai szál egybeesik azzal, amely visszaküldi a fényt. Ha a fényvisszaverő felület eltávolodik a mérőfejtől, akkor a felületről visszaverődő és az optikai szálba bejutó sugárzás intenzitása megváltozik.

Száloptikai érzékelő alkalmazások

A száloptikai érzékelőket jelenleg a legtöbb ipari alkalmazásban használják, különösen:

- Mechanikai mennyiségek mérése: nyomás, feszültség, távolság stb.
- Hőmérsékletmérés;
- Kémiai mennyiségek mérése: kémiai összetétel, szennyeződések koncentrációja, pH, stb.
- Elektromos és mágneses mennyiségek mérése: feszültség, áram, frekvencia, kapacitás, a mágneses tér iránya stb.
- Távközlés és RTV;
- Méréstechnika;
- jelfeldolgozó rendszerek;
- orvostudomány, elektronika és energia;
- Járműipar, repülés és tengeripar;
- Multimédia berendezések: számítógépek, kijelzők, CRT monitorok;
A száloptikai érzékelőknek számos előnye van a hagyományos érzékelőkkel szemben:
• alacsony súly és méretek,
• fokozott megbízhatóság, nagy pontosság és érzékenység,
• nem jelentenek elektromágneses mezőket és ellenállnak az elektromágneses zavaroknak,
• lehetőséget nyújt a jelforrás és az érzékelő rendszer nagy távolságra történő elhelyezésére a mérési ponttól.
Több információ:

Hozzászólások

Igen, nagyon oktató, köszönöm az információt. Feltéve, hogy tudja, hogyan, szeretném megkérdezni, hol tudok vásárolni egy Singlemode FC/PC száloptikai adaptert? Találtam néhány modellt ezen az oldalon, és egyelőre a legjobb ajánlatnak tűnik, de minden ajánlást szívesen fogadunk!
Köszönöm

Száloptikás tévém van az RDS-től. Ha a külső hőmérséklet eléri a 30 Celsius fokot, egyetlen program sem működik. Mit gondolsz, a probléma a száloptikával van ?

---