آشنایی با یکی از سنسورهای پرکاربرد صنعت؛ سنسور فیبر نوری

آشنایی با یکی از سنسورهای پرکاربرد صنعت؛ سنسور فیبر نوری

سنسورهایی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند بسیار زیاد هستند و هرکدام از آنها ویژگی های خاص خودشان را دارند. یکی از سنسورهای خاص و البته دارای کاربرد های منحصر به فرد در صنعت سنسور فیبر نوری می باشد. سنسورهای فیبر نوری بیشتر برای عملیات هایی در صنعت مناسب هستند که دقت در آنها اهمیت زیادی داشته باشد.

همچنین اگر قرار است بر روی نتایج حاصل از آزمایشات تحلیل صورت گیرد برای اینکه تحلیل ها قابل اطمینان باشد حتماً باید از سنسور فیبر نوری استفاده شود. یکی دیگر از مهمترین کاربرد هایی که این سنسورها در صنعت دارند اشتراک‌گذاری اطلاعات می‌باشد. در مورد سنسور فیبر نوری خوب است بدانید که خود آن به چندین دسته تقسیم بندی می شود.

شکل ظاهری این سنسور ها معمولاً به شکل استوانه بوده و همواره از دقت بالایی برخوردار هستند. مهمترین صنایعی که این سنسورها در آن مورد استفاده قرار می گیرند صنعت ارتباطات و مخابرات است. این سنسور ها به عنوان یکی از راه های انتقال داده با سرعت بالا شناخته می‌شوند و احتمالاً شما هم به خوبی می دانید که در شبکه تلفن شهری و اینترنت از آنها استفاده های زیادی می شود.

فیبر نوری در حقیقت رشته ای از تارهای بسیار نازک شیشه ای است که قطر هر کدام از این تارها به اندازه یک تار موی انسان می باشد. در مورد این سنسورها خوب است بدانید آنها را برای ارسال سیگنالهای نوری در فواصل طولانی به کار می‌گیرند. این سنسور ها برای تشخیص دما، فشار و ارتعاشات نیز مفید هستند و با استفاده از آنها می توان غلظت گونه های شیمیایی را مورد ارزیابی قرار داد.

در این مطلب سعی می کنیم در مورد سنسور فیبر نوری نکات بیشتری را خدمت شما بیان کنیم. حتماً همراه ما باشید. مطمئن باشید اطلاعات مفید و سودمندی در ادامه به دانش شما در مورد سنسورهای فیبر نوری افزوده خواهد شد.

انواع سنسور فیبر نوری

در مورد سنسور فیبر نوری باید بدانید که این قطعه در دو دسته تولید می شود. در مورد انواع سنسور های فیبر نوری در ادامه توضیحات بیشتری خدمت شما بیان خواهیم کرد پس همراه ما باشید.

• سیستم های از راه دور: دسته اول از سنسورهای فیبر نوری به سنسورهای از راه دور معروف هستند. در این سنسورها فقط از فیبر برای انتقال نور به دستگاه های دیگر استفاده می‌شود. سنسور های از راه دور به خوبی به تحریک نور جواب می‌دهند. این در حالی است که در سنسورهای دسته دوم یعنی سنسورهای محض تغییرات ناشی از محیط نور، به عبور جریان نور وابسته هستند.
• سیستم های محض: همانطور که اشاره کردیم سنسور های دسته دوم به سنسور فیبر نوری محض معروف هستند. معمولاً در این سنسورها برای پاسخ به اثر های بیرونی حاصل از انتقال نور دو اتفاق رخ می دهد. اتفاق اول این است که نور از داخل هسته به پوسته آن نشت می کند و به این ترتیب جذب می گردد. در حالت دوم مسیری که نور مجبور بوده طی کند با مسیری که در آینده از طریق آن انتقال پیدا می‌کند متفاوت می‌باشد. این موضوع سبب می‌شود تا اختلاف فاز بین دو موج نوری ایجاد شود این اختلاف فاز را با استفاده از ترکیب دو موج نوری به وسیله برهم نهی و مشاهده الگوی تداخلی شناسایی می کنند.

مزایای سنسور فیبر نوری

سنسور فیبر نوری مزایای زیادی می تواند برای شما داشته باشد. آشنایی با این مزایا مطمئناً برای شما هم جالب خواهد بود. مهمترین مزایای این سنسورها را در ادامه خدمت شما شرح می دهیم:

• اولین مزیت مهمی که سنسور فیبر نوری از آن برخوردار است ضد انفجار بودن آن می باشد. در حقیقت این سنسور ها سیگنال اولیه نور هستند و هیچ خطری از بابت جرقه برای آنها وجود ندارد و طبیعتاً انفجاری هم در آنها رخ نمی دهد.
• سنسورهای فیبر نوری در مقایسه با دیگر نمونه‌های مشابه در برابر تداخل الکترومغناطیسی ایمن هستند. دلیل این ایمنی این است که این فیبرها از مواد عایقی مثل شیشه ساخته شده اند و نسبت به فرکانس رادیویی و الکترومغناطیسی هیچ گونه حساسیت خاصی ندارند.
• مزیت دیگری که سنسورهای فیبر نوری از آن برخوردار هستند وزن سبک آنها می باشد. وزن سبک باعث شده تا استفاده از این سنسور در بسیاری از صنایع امکان پذیر باشد.
• سنسور فیبر نوری به شدت انعطاف پذیر است و در شرایط مختلف می توان از آن استفاده کرد.
• از نظر ابعاد این سنسور ها کوچک هستند و در تمامی دستگاه های صنعتی قابلیت استفاده را دارند.
• مزیت دیگری که این سنسور ها دارند این است که بسیار حساس بوده و از پهنای باند بزرگ برخوردار می‌باشند. توجه داشته باشید که استفاده از تعداد بالای این سنسور ها با پهنای باند مالتی‌ پلکس مزایای فراوانی برای شما خواهد داشت و نتایج و اطلاعات را به خوبی انتقال خواهد داد.
• این سنسور ها این قابلیت را دارند که با تلفات کم سیگنال نوری را در فاصله طولانی انتقال دهند و بنابراین دارای سنجش راه دور هستند. وجود سنجش راه دور برای بسیاری از صنایع مثل مخابرات و صنعت هواپیمایی اهمیت ویژه‌ای دارد.
• با وجود اینکه سنسورهای فیبر نوری قابلیت نیمه‌هادی دارند یعنی ابعاد آشکارسازها و منابع در آن ها کوچک می باشد می توان با استفاده از این سنسور ها سیستم های فشرده و متراکم نوری تولید کرد.
• مزیت دیگری که استفاده از سنسور فیبر نوری برای ما به همراه خواهد داشت استحکام و مقاومتی است که این سنسور ها دارند. همانطور که قبلا هم گفتیم این سنسورها از موادی مثل شیشه یا پلاستیک ساخته شدند که این موضوع باعث می‌شود قرار گرفتن در مجاورت الکترولیت یا اشعه های یونساز هیچگونه خطری برای فیبرنوری نداشته باشد و ثبات آن را دچار مشکل نکند. این سنسور ها قابلیت این را دارند که دماهای بسیار زیاد را تحمل کنند و مقاومت خودشان را از دست ندهند.

سنسور های فیبر نوری چگونه ساخته می‌شوند؟

مهمترین چیزی که در مورد شیوه ساخت این سنسور ها باید مورد توجه قرار دهید این است که از چه موادی در تولید آنها استفاده می شود. همانطور که در بخش های قبلی خدمتتان بیان کردیم الیاف شیشه و پلاستیک مهمترین مواد اولیه هستند که در تولید سنسورهای فیبر نوری به کار می روند. در ادامه در مورد این الیاف و نحوه استفاده از آنها در ساخت سنسور فیبر نوری بیشتر توضیح خواهیم داد.

• شیشه: معمولاً الیاف شیشه در مقایسه با الیاف پلاستیک بیشتر در تولید فیبر نوری به کار می روند. سنسورهای فیبر نوری که با استفاده از شیشه ساخته می شوند معمولاً شامل یک بسته از رشته های شیشه ای نازک هستند. در این شیوه ساخت سنسور ها به خاطر اینکه انعطاف پذیری آنها برای محافظت از الیاف شیشه حفظ شود از غلاف فولادی زره پوش استفاده می‌شود که این غلاف باید از جنس استنلس استیل باشد. البته در برخی از سنسورهای فیبر نوری هم دیده شده است که از کابل ژاکت پلی وینیل کلرید یا همان پی وی سی استفاده شده است. در نظر داشته باشید که الیاف شیشه در دما های بالا بسیار انعطاف پذیر هستند و می‌توانند تا حرارت ۴۵۰ درجه فارنهایت را تحمل کنند. این الیاف زمانی که در سنسور فیبر نوری مورد استفاده قرار گیرند می توانند در برابر خم شدن، ارتعاش و کشش شدید مقاومت کنند.
• پلاستیک: همانطور که خدمت شما بیان کردیم الیاف پلاستیک دیگر الیافی هستند که به عنوان مواد اولیه در تولید سنسورهای فیبر نوری مورد استفاده واقع می‌شوند. الیاف پلاستیک در سنسور فیبر نوری معمولاً دارای یک رشته منفرد هستند. این الیاف به شدت انعطاف پذیر بوده و برای برنامه های صنعتی کاربرد دارند که خم کردن در آنها نیاز به تکرار دارد. همچنین در دستگاه هایی که فضای کمی برای سنسور فیبر نوری دارند استفاده از الیاف پلاستیکی با توجه به انعطاف پذیری آنها معقولانه است. توجه داشته باشید که سنسور فیبر نوری تولید شده به وسیله الیاف پلاستیکی در تنوع بسیار زیادی تولید می شود.

برای سنسور فیبر نوری چه کابلی خریداری کنیم؟

علاوه بر این که هنگام خرید سنسور فیبر نوری شما باید در مورد خود سنسور دقت زیادی داشته باشید باید برای خرید و انتخاب کابل سنسور نیز نکات مختلفی را مورد توجه قرار دهید. در ادامه این نکات را خدمت شما بیان می کنیم:

• شما باید در گام اول نوع سنسور مورد نظرتان را تعیین کنید. برای هر کدام از انواع سنسور های فیبر نوری معمولاً کابل های متناسب با آن ها وجود دارد و شما می توانید از میان کابل های موجود گزینه مورد نظر خودتان را انتخاب کرده و خریداری کنید. معمولاً یا شما نیاز به کابل های پلاستیکی خواهید داشت و یا اینکه باید به سراغ کابل‌های شیشه‌ای بروید.
• گام دوم که برای انتخاب کابل سنسور فیبر نوری باید به آن توجه داشته باشید انتخاب بر اساس سنسور مورد نظر می باشد. سنسورهایی که در بازار برای صنایع گوناگون وجود دارند معمولاً در سه دسته یک طرفه، رفلکتوری و دوطرفه تولید می‌شوند. توجه داشته باشید که نحوه قرار گرفتن این سنسورها در داخل دستگاه با یکدیگر متفاوت می باشد و حتماً کابل مرتبط با آنها باید خریداری شود.
• گام بعدی که در انتخاب کابل مناسب برای سنسورهای فیبر نوری باید بردارید توجه به نوع فیبر و جنس پوشش کابل می باشد.
• یکی دیگر از مراحل مهم انتخاب کابل، توجه به محدوده قابل سنس می باشد. این محدوده بر اساس ترکیب نوع سنسور و کابل تعیین می شود. برخی از سنسورهای فیبر نوری این توانایی را دارند که در حالتهای مختلف کار کنند و این موضوع روی تعیین محدوده سنس تاثیر گذار است.
• در انتخاب کابل شما باید به طول آن توجه زیادی داشته باشید. معمولاً کابل سنسور فیبر نوری می‌تواند حداقل ۹۰ سانتیمتر و حداکثر ۳ متر طول داشته باشد. در مورد این نکته دقت زیادی به خرج دهید چرا که اگر کابل کوچک یا بزرگ باشد غیرقابل استفاده می‌شود.