光纤传感器和光电传感器的工作原理及区别-凡亿课堂

光纤传感器是一种放大器分离型的光电传感器，光纤传感器中也有对射型、回归反射型和扩散反射型。光纤传感器的功能与光电传感器有些类似，均可远距离检测物体是否存在。不同的是，光纤传感器的体型较光电传感器小，且光斑直径也比光电传感器的光斑小很多。此外，光纤传感器由光纤及光纤放大器组成，这使得它能适应更恶劣的环境，比如油污环、高温等。因为光纤的优点以及它的数字化显示、管理，是目前传感器发展的主流。接下来就从原理、应用及选型方面对二者的区别进行逐一的分析。

光电传感器是一种光学控制开关，可在指定位置实现自动开启闭合的设备。光电传感器具有感应距离远，便于调整感应距离，可实现非接触式检测等特点。因此在一些场景，光电传感器也经常被用于远距离检测物体是否存在。

一、工作原理

1、光电传感器：采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先将测量到的变化转换为光信号变化，然后借助光电器件将光信号进一步转换为电信号。光电传感器一般由光源、光路和光电元件组成。

2、光纤传感器：光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。

二、应用

1、光电传感器的应用领域：

(1)粉尘浊度监测是防止工业烟尘污染的重要任务之一。要消除工业烟尘污染，首先要了解烟尘排放情况，所以须对烟尘源进行监测，自动显示和超标报警。烟道中烟的浑浊度是通过其通过烟道时变化的光量来测量的。如果烟道浑浊度增加，光源发出的光会因烟尘颗粒的吸收和折射而增加，到达光电探测器的光也会减少。因此，光电探测器输出信号的强度可以反映烟气浊度的变化。

(2)光电管在光电检测和自动控制中的应用光电管作为光电探测器，其基本原理与光电二极管相同，但其基本结构和制造工艺不尽相同。由于光电池工作时不需要外加电压，光电转换效率高，光谱范围宽，频率特性好，噪声低，因此被广泛应用于光电传感、光电耦合、光栅测距、激光准直、薄膜声等领域，紫外线监测仪和燃气轮机消光保护装置。

2、光纤传感器的应用：测量物理量，如绝缘体污染、磁性、声音、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液位、扭矩、光声、电流和应变。

三、选型

光纤传感器的选型

（1）确定感应距离；需要配合放大器使用；

（2）工作类型：对射型光纤传感器、反射型光纤传感器、区域型光纤传感器；

（3）被检侧物体感应截面与光电传感器稳定工作状态时的光斑大小对比；光纤传感器具有检测光斑小的特点；

（4）输出形式，PNP/NPN；与PLC有关，欧洲地区以PNP为主，比如Siemens，亚洲地区以NPN为主，比如OMRON；

机械工程师选型主要关键词：感应距离、工作类型、光斑大小、PNP/NPN。

光电传感器的选型

（1）确定感应距离；光电传感器具有检测距离长的特点；

（2）确定工作类型：对射型光电传感器、反射型光电传感器、回归反射型光电传感器；

（3）被检测物体感应截面与光电传感器稳定工作状态时的光斑大小对比；