Fiber Optik Sensör Nasıl Çalışır?

Fiber optik sensörler, ışık enerjisini elektriksel sinyallere dönüştüren geliştirilmiş cihazlardır. Fiber optik kablo ise ışığı uzak yerlere taşıyan mekaniksel bir komponenttir. Fiber optik sensör sistemi ise uzaktaki bir sensöre veya yükseltece bağlı fiber optik kablodan oluşur. Bu yazımızda fiber optik sensörlerin detaylarını bulabilirsiniz.

A- A+

18.12.2015 tarihli yazı 11401 kez okunmuştur.

Fiber optik kablonun içinde ışığın iletimi tam yansıma prensibine dayanır ve bu sayede ışık enerjisi kayba uğramadan uzak mesafeler katedebilir. Tam yansıma prensibi kısaca ışığın geldiği açıyla geri yansımasıdır. Bu prensibin sağlanması için 2 koşul vardır:

►İlginizi Çekebilir: Algılayıcılar | Sensörler

► Kritik açı gelme açısından küçük olmalıdır. (Kritik açı fiberin kılıf ve çekirdek maddelerine bağlıdır.)
► Kılıf maddesinin yoğunluğu çekirdek maddesinin yoğunluğundan az olmalıdır.

Fiber optik iletim sisteminin performansı, temel olarak kullanılan optik elemanların kalitesine bağlıdır.

►İlginizi Çekebilir: Optoelektronik | 1. Bölüm

Yukarıdaki şekilde temel bir fiber optik iletim sisteminin algoritması görülmektedir. Fiber optik sensör bu algoritmada 'Sinyal İşleyici' kısmında yer almaktadır. Fiber optik kabloda elektrik sinyalinin optik sinyale dönüşmüş şekli iletilerek kablonun sonunda, yani alıcı uçta yarı iletken elemanlar (fotodiyot veya fototransistör, PIN diyot, avalanche diyot veya photomultiplier) kullanılarak tekrar optik formdan elektriksel sinyal şekline dönüştürülür. Bu şekilde hem sayısal hem de analog sinyaller taşınabilir. Fiber optik sistemlerde sinyal kaynağı olarak led veya lazer diyotlar kullanılır ve bu sayede veri minimum güç kaybı ve bozulma ile taşınmış olur.

Fiber Optik Sensörlerin Avantaj ve Dezavantajları

Fiber optik sensörlerin sağladığı avantajlar: küçük boyutları, gerçek zamanlı gösterimleri, hızlı cevapları, geniş menzilleri, dengelilikleri ve uzaktan erişim kolaylıklarıdır. Fiber optik sensörün çalışmasının çevresel parametrelere bağımlı olması ise en önemli dezavantajlarında biridir. Işığın genlik, frekans, faz ve polarizasyonu gibi fiziksel özellikleri sensörün duyarlı kısmını saran çevredeki değişikliklerden etkilenebilir.