《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 解決方案 > 工業自動化組成剖析(三),工業自動化之紅外傳感器、磁光效應傳感器介紹

工業自動化組成剖析(三),工業自動化之紅外傳感器、磁光效應傳感器介紹

2020-07-18
來源:21IC

工業自動化正逐步發展,工業自動化的成熟程度代表了工業水平。對于工業自動化,小編于前文有所介紹。看過前文的朋友,對工業自動化或多或少有所了解。為進一步增加大家對工業自動化的認識,本文將對工業自動化的紅外傳感器磁光效應傳感器予以介紹。

yyy111.png

一、紅外傳感器

紅外技術發展到現在,已經為大家所熟知,這種技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。紅外傳感系統是用紅外線為介質的測量系統,按照功能能夠分成五類:

(1)輻射計,用于輻射和光譜測量;

(2)搜索和跟蹤系統,用于搜索和跟蹤紅外目標,確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤;

(3)熱成像系統,可產生整個目標紅外輻射的分布圖像;

(4)紅外測距和通信系統;

(5)混合系統,是指以上各類系統中的兩個或者多個的組合。

我們先看看紅外系統的組成、主要光學系統和輔助光學系統,在此基礎上對紅外的關鍵元件進行詳細的探討。其實,紅外傳感器的工作原理并不復雜,一個典型的傳感器系統各部分的工作原理如下所示:

(1)待側目標。根據待側目標的紅外輻射特性可進行紅外系統的設定。

(2)大氣衰減。待測目標的紅外輻射通過地球大氣層時,由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收,將使得紅外源發出的紅外輻射發生衰減。

(3)光學接收器。它接收目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當于雷達天線,常用是物鏡。

(4)輻射調制器。對來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光,提供目標方位信息,并可濾除大面積的干擾信號。又稱調制盤和斬波器,它具有多種結構。

(5)紅外探測器。這是紅外系統的核心。它是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器,多數情況下是利用這種相互作用所呈現出來的電學效應。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。

yyy222.png

(6)探測器制冷器。由于某些探測器必須要在低溫下工作,所以相應的系統必須有制冷設備。經過制冷,設備可以縮短響應時間,提高探測靈敏度。

(7)信號處理系統。將探測的信號進行放大、濾波,并從這些信號中提取出信息。然后將此類信息轉化成為所需要的格式,最后輸送到控制設備或者顯示器中。

(8)顯示設備。這是紅外設備的終端設備。常用的顯示器有示波器、顯像管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。

依照上面的流程,紅外系統就可以完成相應的物理量的測量。紅外系統的核心是紅外探測器,按照探測的機理的不同,可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。下面以熱探測器為例子來分析探測器的原理。

熱探測器是利用輻射熱效應,使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高,進而使探測器中依賴于溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當元件接收輻射,引起非電量的物理變化時,可以通過適當的變換后測量相應的電量變化。

紅外傳感器已經在現代化的生產實踐中發揮著它的巨大作用,隨著探測設備和其他部分的技術的提高,紅外傳感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。

二、 磁光效應傳感器

現代電測技術日趨成熟,由于具有精度高、便于微機相連實現自動實時處理等優點,已經廣泛應用在電氣量和非電氣量的測量中。然而電測法容易受到干擾,在交流測量時,頻響不夠寬及對耐壓、絕緣方面有一定要求,在激光技術迅速發展的今天,已經能夠解決上述的問題。

yyy333.png

磁光效應傳感器就是利用激光技術發展而成的高性能傳感器。激光,是上世紀六十年代初迅速發展起來的又一新技術,它的出現標志著人們掌握和利用光波進入了一個新的階段。由于以往普通光源單色度低,故很多重要的應用受到限制,而激光的出現,使無線電技術和光學技術突飛猛進、相互滲透、相互補充。現在,利用激光已經制成了許多傳感器,解決了許多以前不能解決的技術難題,使它適用于煤礦、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。

比如說用激光制成的光導纖維傳感器,能測量原油噴射、石油大罐龜裂的情況參數。在實測地點,不必電源供電,這對于安全防爆措施要求很嚴格的石油化工設備群尤為適用,也可用來在大型鋼鐵廠的某些環節實現光學方法的遙測化學技術。

磁光效應傳感器的原理主要是利用光的偏振狀態來實現傳感器的功能。當一束偏振光通過介質時,若在光束傳播方向存在著一個外磁場,那么光通過偏振面將旋轉一個角度,這就是磁光效應。也就是可以通過旋轉的角度來測量外加的磁場。在特定的試驗裝置下,偏轉的角度和輸出的光強成正比,通過輸出光照射激光二極管LD,就可以獲得數字化的光強,用來測量特定的物理量。

自六十年代末開始,RC Lecraw提出有關磁光效應的研究報告后,引起大家的重視。日本,蘇聯等國家均開展了研究,國內也有學者進行探索。磁光效應的傳感器具有優良的電絕緣性能和抗干擾、頻響寬、響應快、安全防爆等特性,因此對一些特殊場合電磁參數的測量,有獨特的功效,尤其在電力系統中高壓大電流的測量方面、更顯示它潛在的優勢。同時通過開發處理系統的軟件和硬件,也可以實現電焊機和機器人控制系統的自動實時測量。在磁光效應傳感器的使用中,最重要的是選擇磁光介質和激光器,不同的器件在靈敏度、工作范圍方面都有不同的能力。隨著近幾十年來的高性能激光器和新型的磁光介質的出現,磁光效應傳感器的性能越來越強,應用也越來越廣泛。

磁光效應傳感器作為一種特定用途的傳感器,能夠在特定的環境中發揮自己的功能,也是一種非常重要的工業傳感器。


本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:[email protected]
主站蜘蛛池模板: 欧美人成一本免费观看视频 | 碰碰久久 | 亚洲成人偷拍 | 中文字幕中文字幕在线 | 欧日韩美香蕉在线观看 | 久久免费精彩视频 | 日韩美女视频网站 | 亚洲国产韩国一区二区 | 九九在线免费观看视频 | 日本免费一级 | 美女的让男人桶到爽软件 | 国产精品视频男人的天堂 | 成人影院久久久久久影院 | 成人影院vs一区二区 | 欧美成人免费香蕉 | 日本三级11k影院在线 | 日韩欧美综合 | 国产一级在线观看www色 | 九九re6精品视频在线观看 | 日本高清一本二本三本如色坊 | 亚州视频一区二区 | aaa级毛片| 中文成人在线视频 | 中文字幕在线视频网站 | 国产一区二区fc2ppv在线播放 | 欧洲精品一区二区三区在线观看 | 精品三级视频 | 精品韩国主播福利视频在线观看一 | 精品久久久久久久久久久久久久久 | 99久久久精品免费观看国产 | 国产亚洲欧美视频 | 在线精品免费视频 | 亚洲国产天堂久久综合图区 | 黄色网址免费在线 | 欧美a级毛片免费播敢 | 一级特黄aa大片欧美网站 | 精品久久久久久久高清 | 欧美大尺度aaa级毛片 | 亚洲午夜综合网 | 在线精品一区二区三区 | 色咪味成人网 |