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     德國SICK施克光纖傳感器的正確使用方法及產品特點介紹

SICK光纖傳感器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的傳感器。SICK光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調制器，在調制器內與外界被測參數的相互作用， 使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化，成為被調制的光信號，再經過光纖送入光電器件、經解調器后獲得被測參數。整個過程中，光束經由光纖導入，通過調制器后再射出，其中光纖的作用首先是傳輸光束，其次是起到光調制器的作用。

傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中，SICK光纖傳感器這個傳感器家族的新成員備受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

特點

1、因反射體中使用了棱鏡，所以與通用的反射型光控傳感器器相比，其檢測性能更高、更可靠

2 、與分離式光控傳感器相比，電路連接更簡單容易。

3、 子母扣嵌入式的設計，安裝更為簡單

用途

1、用于電話、網絡寬帶等數字型號傳輸。

2、用于自動售貨機、金融終端有關的設備、點鈔機的、卡、硬幣、存折等的通過情況

3、用于自動化設備上產品定位、計數、識別。

SICK光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器，使待測參數與進入調制區的光相互作用后，導致光的光學性質（如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等）發生變化，稱為被調制的信號光，再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響，完成測量。

SICK光纖傳感器的測量原理有兩種。

（1）物性型SICK光纖傳感器原理，物性型SICK光纖傳感器是利用光纖對環境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應，即光纖在外界環境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發生變化的現象。

因此，如果能測出通過光纖的光相位、光強變化，就可以知道被測物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型SICK光纖傳感器。激光器的點光源光束擴散為平行波，經分光器分為兩路，一為基準光路，另一為測量光路。外界參數(溫度、壓力、振動等)引起光纖長度的變化和相位的光相位變化，從而產生不同數量的干涉條紋，對它的模向移動進行計數，就可測量溫度或壓等。

（2）結構型SICK光纖傳感器原理，結構型SICK光纖傳感器是由光檢測元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統。其中光纖僅作為光的傳播媒質，所以又稱為傳光型或非功能型SICK光纖傳感器。

光纖具有很多優異的性能，例如：具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

一、靈敏度較高；

二、幾何形狀具有多方面的適應性，可以制成任意形狀的SICK光纖傳感器；

三、可以制造傳感各種不同物理信息（聲、磁、溫度、旋轉等）的器件；

四、可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環境；

五、而且具有與光纖遙測技術的內在相容性。

SICK光纖傳感器的優點是與傳統的各類傳感器相比，SICK光纖傳感器用光作為敏感信息的載體，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質，具有光纖及光學測量的特點，有一系列的優點。電絕緣性能好，抗電磁干擾能力強，非侵入性，高靈敏度，容易實現對被測信號的遠距離監控，耐腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，便于與計算機聯接。

傳感器朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展，它能夠在人達不到的地方（如高溫區或者對人有害的地區，如核輻射區），起到人的耳目作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

根據光受被測對象的調制形式可以分為：強度調制型、偏振態制型、相位制型、頻率制型；

根據光是否發生干涉可分為：干涉型和非干涉型；

根據是否能夠隨距離的增加連續地監測被測量可分為：分布式和點分式；

根據光纖在傳感器中的作用可以分為：一類是功能型（Functional Fiber，縮寫為FF)傳感器，又稱為傳感型傳感器； 另一類是非功能型（Non Functional Fiber縮寫為NFF)，又稱為傳光型傳感器。 [3] 

功能型

功能型傳感器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件， 被測量對光纖內傳輸的光進行調制， 使傳輸的光的強度、相位、頻率或偏振態等特性發生變化， 再通過對被調制過的信號進行解調， 從而得出被測信號。

光纖在其中不僅是導光媒質，而且也是敏感元件，光在光纖內受被測量調制，多采用多模光纖。

優點：結構緊湊、靈敏度高。

缺點：須用特殊光纖，成本高，

典型例子：光纖陀螺、光纖水聽器等。 [3] 

非功能光纖型

非功能型SICK光纖傳感器是利用其它敏感元件感受被測量的變化， 光纖僅作為信息的傳輸介質，常采用單模光纖。

光纖在其中僅起導光作用，光照在光纖型敏感元件上受被測量調制。

優點：光纖即可用于電氣隔離，有用于數據傳輸，且光纖傳輸的信號不受電磁干擾的影響。

實用化的大都是非功能型的SICK光纖傳感器。AnyWay的變頻電壓傳感器、變頻電流傳感器、變頻功率傳感器（一種電壓、電流組合式傳感器）就屬于非功能型的SICK光纖傳感器，在復雜電磁環境下的電量測量中，有其獨到的優勢。

SICK光纖傳感器是最近幾年出現的新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里，在強電磁干擾和高電壓的環境里，SICK光纖傳感器都顯示出了的能力。SICK光纖傳感器有70多種，大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。

所謂光纖自身的傳感器，就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉（比較），使輸出的光的相位(或振幅)發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗，能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈，以增加利用長度，獲得更高的靈敏度。

光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器。當光纖受到一點很微小的外力作用時，就會產生微彎曲，而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波，它對光纖的作用就是使光纖受力并產生彎曲，通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種，與激光陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本低，可以用于飛機、艦船、等的高性能慣性導航系統。。

絕緣于污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流，SICK光纖傳感器可用于位移、震動、轉動、壓力、彎曲、應變、速度、加速度、電流、磁場、電壓、濕度、溫度、聲場、流量、濃度、PH值和應變等物理量的測量。SICK光纖傳感器的應用范圍很廣，幾乎涉及國民經濟和國防上所有重要領域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環境中使用，解決了許多行業多年來一直存在的技術難題，具有很大的市場需求。主要表現在以下幾個方面的應用：

城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。SICK光纖傳感器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中，用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力，從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。

在電力系統，需要測定溫度、電流等參數，如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內的溫度檢測等，由于電類傳感器易受電磁場的干擾，無法在這類場合中使用，只能用SICK光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的優良技術，分布式光纖溫度傳感系統不僅具有普遍SICK光纖傳感器的優點，還具有對光纖沿線各點的溫度的分布傳感能力，利用這種特點我們可以連續實時測量光纖沿線幾公里內各點溫度，定位精度可達米的量級，測量精度可達1度的水平，非常適用大范圍交點測溫的應用場合。

此外，SICK光纖傳感器還可以應用于鐵路監控、火箭推進系統以及油井檢測等方面。

光纖同時具備寬帶、大容量、遠距離傳輸和可實現多參數、分布式、低能耗傳感的顯著優點。光纖傳感可以不斷汲取光纖通信的新技術、新器件，各種SICK光纖傳感器有望在物聯網中得到廣泛應用。

SICK光纖傳感器 GLL170

最大開關距離: 0 ... 1320 mm

輸入: 示教輸入端

開關量輸出數量: 1

開關類型: 明/暗切換

連接類型: 插頭，M8，4 針

外殼防護等級: IP66

設置: 示教按鍵, 電纜