光纖感測器光纖感測器簡單來講，是利用光纖自身受被測量影響出現光訊號傳輸特性的變化或者利用其它敏感元件感受被測量變化，並對光訊號的變化解調成相應電訊號變化的感測器。功能型光纖感測器（英文Functional Fiber，縮寫為FF），又稱感測型光纖感測器。光在光纖中傳輸都是有一定的傳輸特性，當光纖自身因被測量產生各種形式的傳輸特性（光強度、光相位、光頻率、光波長、光偏振）的變化時，在感測器末端對變化的光訊號進行相應的電訊號轉變，從而達到檢測被測量的變化。這種光纖感測器不僅傳輸光線，而且充當敏感元件。例如長距離的主幹管道洩漏位置檢測，可以在管道下面沿線佈置一條功能型光纖，當某一位置發生洩漏會產生溫度、壓力等物理量的變化，然後改變光纖內光訊號的傳輸特性，透過解調確定洩漏位置。非功能型光纖感測器（Non Functional Fiber縮寫為NFF），又稱傳光型光纖感測器。這種感測器是利用其它敏感元件感受被測量的變化，光纖僅僅充當光訊號的傳輸介質。例如在電力、礦井等高壓、高磁性環境中，如果其他敏感元件產生的訊號透過導線以電的形式進行傳輸，很容易受到環境的影響，對傳輸的訊號產生干擾，這時候採用光纖以光的形式傳輸就可以保持訊號的穩定。光電感測器

光電感測器是直接將光訊號轉換成電訊號的器件。該感測器是利用能產生光電效應的材料製成，當光線照射時，感測器內產生電壓、電流、阻值等物理量的變化而達到檢測被測量變化的功能。

在日常生活中應用非常廣泛，例如電視、空調、風扇、機頂盒等用紅外遙控器進行遙控，就是利用安裝在被遙控電器內的接受紅外光二極體、三極體等光電感測器，將紅外遙控編碼後透過紅外線發射器射出的紅外線進行接受後解碼，從而達到遙控的目的。工廠流水線上利用對射鐳射等光電感測器對產品數量、規格等資料進行智慧檢測。照明裝置中利用光敏電阻、紅外感應器等光電感測器，實現夜晚自動照明、人體感應亮燈的智慧控制。光纖感測器實際上在感應器的末端包含了光電感測器，光纖感測器可以看作是特殊的光電感測器，只是光訊號的傳輸介質是光纖，而且光纖感測器在前端可以外接其他型別的感測器進行被測量檢測。光纖感測器可以看成是一個系統的光電感測器，因此光纖感測器具有環境的干擾小、傳輸距離遠、大範圍分散式檢測、功耗小、可傳輸資訊量大、應用前景廣等特點。

光纖感測器和光電感測器都是自動化裝置上常用的感測器

光纖感測器和光電感測器都是透過光電原理設計感測器，廣泛應用於自動化裝置上。光電感測器較為簡單一些，價格也較低，常用於檢測較大的物體；光纖感測器可以檢測較為精細的物體。

光電感測器

光電感測器由紅外發射電路、紅外接收電路、訊號放大處理電路、訊號輸出電路組成。

紅外發射電路：透過紅外發射二極體對外發出紅外線訊號。

紅外接收電路：接收紅外發射二極體發出的紅外線訊號。

訊號放大處理電路：對紅外接收電路接收到紅外訊號進行放大處理。

訊號輸出電路：根據接收到的紅外訊號狀態輸出高、低電平訊號。

分對射型、漫反射型和槽型。對射型需要將射器和接收器分開安裝，漫反射是發射接收一體的，槽型也是

漫反射型：紅外發射電路，紅外接收電路，訊號放大處理電路、訊號輸出電路都在同一個裝置，當遇到檢測物時，接收電路會接收到被反射回來的紅外線訊號。

對射型：紅外發射電路在發射器，紅外接收電路、訊號放大處理電路和訊號輸出電路在接收器。沒有被檢測特時，接收器會收到發射器發出的紅外線訊號，當出現被檢測時，紅外線訊號被阻擋。

槽型：原理是一樣的，紅外發射電路和紅外接收電路分別設定在槽的兩端，當被檢測物進入檢測槽時，紅外線訊號被阻擋。

光纖感測器

光纖感測器同樣有著發射電路和接收電路，大多數光纖感測器使用紅外線作為光源，使用光纖導光，發出的微弱光訊號受到弱小物體的影響後，光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等就會發生變化，反射回的光訊號經過光纖送回光電器件、經過解調器放大處理後就可以獲得被檢測的引數。

因為發出和返回的光訊號都可以透過光纖傳遞，而光纖比較細小，可以彎折，安裝就非常靈活，可以安裝在適當的位置去檢測非常細小的物體。

　光電感測器

　　光電感測器有反射型和對射型，需要有紅外光（940nm）發射單元電路和紅外光（940nm）接收單元電路，放大單元電路，訊號處理單元電路和訊號輸出電路。

　　對射型光電感測器，需要發射器和接收器配合使用。紅外光發射電路裝在發射器，紅外光接收電路，放大電路，訊號處理電路和訊號輸出電路裝在接收器。當發射器發出的紅外光被被檢測物檔住時，接收器收不到紅外光訊號時訊號輸出電路就會輸出相應的電平訊號

　　反射型光電感測器，紅外光發射電路，紅外光接收電路，放大電路，訊號處理電路和訊號輸出電路都裝在同一個裝置中。當被檢測物把發射電路發出的紅外光訊號反射回來時，接收電路就會收到紅外光訊號，經過放大電路和訊號處理電路處理後，輸出電路就會輸出相應的電平訊號

　　光纖感測器

　　光纖感測器也叫光纖訊號放大感測器，當纖感測器需要和光纖配合使用

　　光纖感測器將發出的紅外光訊號匯入到光纖中，光纖頭可以放置在需要檢測物的位置

　　被檢測物經過，或者被檢測物發生變化時，紅外光的光學性質會發生變化（比如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等）

　　紅外光訊號透過光纖導回到光纖感測器，經過訊號接收電路、訊號放大電路、訊號處理電路的處理，輸出電路就會輸出相應的電平訊號

　　當纖放器也分對射型（雙光纖線）和反射型（單光纖線）

　　光纖感測器與光電感測器的區別

　　由上面分析可知，光電感測器只能檢測到比較大的不透明物體；光纖感測器可以檢測到比較精細的物體，甚至還可以檢測到半透明物和液體的變化；光纖感測器可以實現精確的檢測.

光纖感測器與光電感測器，都是以光線作為檢測載體，並將光訊號轉變為電訊號，進行計量的感測器，因而容易被混淆。

不過，由於二者的工作原理完全不同，因而導致，

①結構不同，測控距離不同，安裝條件不同；

②對被測量物件和感測器安裝環境條件要求的苛刻程度不同，測量精度不同，應用場合不同；

既然如此諸多的不同，皆源於二者工作原理的不同，那麼我們就在它們的工作原理不同上多著點筆墨，其它各種不同產生的道理，也就容易理解了。

光電感測器的核心部分是光電敏感元器件，被檢測的物理量是光。隨著光敏元器件使用材料的不同，原理也各不相同，它們中有光敏電阻器器、光敏二極體、光敏三極體、光電池、光電耦合器件、CCD器件。其中，最便宜、最常見的光敏元器件是光敏電阻器，光敏電阻器的核心材料是硫化鎘，在光照射下硫化鎘的電阻率會變小，電流變大，該變大了的電流經過放大後可以觸發繼電器，常用來製作路燈自動開關。光敏二極體是利用光對載流子的激發作用，改變二極體的導通狀態；光電三極體利用光對載流子的激發作用，代替三極體的基極輸入訊號，控制三極體的工作狀態。光電二極體和光電三極體所使用的材料都是矽或鍺。光電池是利用光（生）伏（特）材料硫化鈰，在光線照射下，直接將光能置換成電能；近來，越來越受歡迎的矽太陽能電池和碲化鎘薄膜太陽能電池，也可以作為光電感測器使用。光電耦合器件的整體是個U形槽或V型形槽，槽的一側有一個發光二極體，另一側有一個光電二極體或光電三極體，當U型槽內有障礙物透過時，或者V形槽兩側面共同指向的某個空間範圍出現可以反射回來光線的人或物體時，光電二極體（或光電三極體）受光激發的狀態發生一次脈衝狀改變，可以完成一次自動計數過程或者將自動開關門開啟。CCD器件是由光電三極體組成的龐大陣列，屬於數碼相機、手機照相攝像不可缺少的器件，每當相機處於工作狀態時，任一瞬間都僅有一隻光電三極體得到供電進入工作過程，掃描電源輪流對每一個光電三極體供電，實現探測到整個視場範圍內的全部影象資訊。下面的圖1～圖6，依次分別是光敏電阻器原理圖、光電二極體原理圖、光電三極體原理圖、光電池原理圖、光電耦合器件原理圖、CCD器件示意圖。

光纖感測器離不開光纖、光源，同時也離不了光電元件（實際上就是光電感測器，不過因為它現在的身份是光纖感測器的一部分，所以在名稱上不可與光纖感測器平起平坐，於是不再叫光電感測器，而稱為光電元件）。按照其對被檢測物理量的感應功能機理不同可分為，功能型光纖感測器（FF，Functional Fiber）和非功能型光纖感測器（NFF，Non Functional Fiber）。功能型光纖感測器是將多模光纖作為敏感元件，利用聲音、光、電場、溫度、壓力、速度，位置等多種物理量能夠對多模光纖內部最初傳輸進來的標準光線強度或相位、頻率、偏振狀態進行調製的原理，得到承載了被檢測資訊的光線，然後經解調，就得到了改變標準光線狀態的被測因素訊號。這種功能型光纖感測器結構緊湊，靈敏度高；成本也最高。常用於光纖陀螺、光纖水聽器等場合。非功能型光纖感測器採用單模光纖，傳輸的光線從進入光纖到出光纖都不會改變，被檢測的光線物理量的變化靠其它光纖敏感元件來置換測量，成本較低，因此成為光纖感測器實用化的主力，例如在變頻電壓感測器、變頻電流感測器、變頻功率感測器中，常可見到它的身影，複雜的電磁場環境對單模光纖內部傳輸的光線不產生影響。

圖7和圖8分別是功能型光纖感測器（多模光纖感測器）原理圖與非功能型光纖感測器（單模光纖感測器）原理圖。

光纖感測器和光電感測器的區別:

首先，分別介紹一下什麼是光纖感測器和光電感測器。

光纖感測器:光纖感測器技術是20世紀70年代隨著光通訊技術的發展而逐步形成的一門科學技術。光纖感測器與傳統的感測器相比有一些獨特的特點:動態範圍大，靈敏度高，抗電磁干擾，耐高溫，耐腐蝕，結構簡單，耗電少等一系列特點。

光纖感測器可以測量各種非電量,如位移，溫度，速度，振動，磁場，電場，電壓，化學量，振動等。

光纖感測器的基本組成如下圖:

光纖是一種多層介質結構的同心圓柱體，包括纖芯，包層和保護層。纖芯由高度透明的材料製成，是光波的主要傳輸通道。纖芯材料主要成分為SiO2。

光電感測器:是指利用光電器件把光訊號轉換成電訊號(如，電壓，電荷，電阻，電流)的器件。

光電感測器工作時，先將被測量轉換為光量的變化，然後透過光電器件把光量的變化轉換為相應的電量變化，從而實現對非電量的測量。

光電感測器的特點:結構簡單 ，高精度，高解析度，高可靠性，高抗干擾能力，可實現非接觸式測量。

光纖感測器和光電感測器的區別:光電感測器一般適用於檢測較大的不透明物體。光纖感測器可以檢測細小的物體，可以實現精確的檢測。

概述

光纖感測器和光電感測器被廣泛應用在自動化裝置上。主要是給PLC或其它一些控制器提供開關量訊號。那麼它們有什麼不同呢？我個人認為主要有以下幾點不同。

工作原理不同

光纖感測器的工作原理：光纖感測器工作原理是用被測量的變化調製傳輸光光波的某一引數，使其隨之變化，然後對已調製的光訊號進行檢測，從而得到被測物理量。

在光纖感測器中，由於光纖不僅可以作為光波的傳播媒質，並且在光纖中傳播的光波因外界因素的變化而改變，同時也可將光纖作為感測元件來探測如振幅、相位、偏振態、波長等物理量。

由於其獨特的工作原理，導致光纖感測器具有很多優點：

高靈敏度

輕細柔韌便於安裝

電絕緣性及化學穩定性。光纖本身是一種高絕緣、化學性穩定的物質，適用於電力系統及化學系統中需要高壓隔離和易燃易爆等惡劣的環境中

良好的安全性。光纖感測器是電無源的敏感元件，在應用於測量時，不存在漏電及電擊等安全隱患。

抗電磁干擾。一般情況下光波頻率比電磁輻射頻率高，因此光在光纖中傳播不會受到電磁噪聲的影響。

可分散式測量。一根光纖可以實現長距離連續測控，能準確測出任一點上的應變、損傷、振動和溫度等資訊，並由此形成很大範圍內的監測區域，提高對環境的檢測水平。

在我們公司使用的很多裝置上有廣泛的應用

光電感測器的工作原理：光電感測器是透過把光強度的變化轉換成電訊號的變化來實現控制的。在一般情況下，有三部分構成，它們是：傳送器、接收器和檢測電路。

應用場合不同

光纖感測器由光纖和光纖放大器組成。而光纖頭僅需要佔用很小的安裝空間。從下面幾張圖片就能看出。

光電感測器為整合一體式，安裝空間相對比較大。它分類和工作方式分為如下幾種形式。

槽型光電感測器

對射型光電感測器

反射型光電感測器

反光板型光電感測器，由於沒有找到應用場合。無圖片說明。

光纖感測器和光電感測器雖然都帶“光”字，不同之處還是很明顯的，下面我和朋友們談談這兩種感測器之間的區別吧！我想從以下幾點來說明。

第一點光電感測器和光纖感測器工作原理不同

首先從兩者的工作原理來講，首先說一下光電感測器它是依據光電效應的原理來工作的，也就是說當光照射到由半導體制成的光電感測器上時就會發出光電子的一種現象，可以把光能轉化為電能。比如常用作光控場合的光敏電阻、光敏二極體和光敏三極體等都是根據這種效應進行工作的。而光纖感測器是透過光的全反射原理來工作的，對於光的全反射原理在中學物理中就學過，比如光折射和反射的斯涅爾定律就用數學關係式很清楚地表達了光反射原理。所以我們運用光導纖維的傳光特點就可以把被測量轉化成光特性的改變，比如可以改變光的頻率、波長、強度和相位等。

第二點是光電感測器和光纖感測器製作材料不同

光電感測器的製作材料主要是具有光電效應的半導體材料或者金屬材料製作而成，比如光電二極體和光電三極體的製造材料一般有矽材料或者鍺材料，光敏電阻的材料由硫化鎘或者銻化銦等材料製作；而光纖感測器是由光透射率高的玻璃纖維（主要是由石英玻璃）構成，成分比較單一。

第三點是光電感測器和光纖感測器的結構不同

光電感測器的比較簡單，比如光電二極體就有引腳、外殼、管芯以及玻璃聚光鏡等部分構成；而光纖感測器的結構相對複雜些，除了光纖外還有一些複雜的外設作為輔助控制。

第四點是光電感測器和光纖感測器所測量的範圍不同

光電感測器所測量的範圍相對較少，一般有光強度、光照度、速度和應變位移等；而

光纖感測器所測量的範圍比較廣，大約可以測量70多個物理量，比如壓力、震動、速度、電流、溫度、流量、磁場等，所以光纖感測器今後發展的前潛力是巨大的，可謂是後來者居上。

光纖感測器和光電感測器有什麼不同？

光纖感測器是光電感測器的小老弟，屬於光電感測器的分支。在安裝空間受限及微小部件測控，相比光電感測器光纖感測器使用更加方便。與傳統的電、磁及機械感測器相比，其集傳輸、傳感於一體，具有諸多獨特優勢，因此在各個領域有著廣泛應用。

光纖感測器利用光在光纖中傳播，引起光干涉、衍射、反射、偏振、損耗等物理特徵變化，從而進行各種物理量的測量。光電感測器利用光電器件把接受到的光訊號透過快速轉為電訊號。

光纖感測器的構造及工作原理、優點

由光源、介面、光導纖維、光電探測器、光調製機構、訊號處理器等組成。

工作原理；光源的光透過介面進入光纖，光調製機構將光電探測器測量的引數調製成幅度、相位、色彩、偏振訊號，最終由微處理器進行訊號處理。

光纖感測器優點

1、無需擔心電磁干擾、射頻干擾，因為資訊傳播元件是光子而不是電子。

2、靈活性好、適用惡劣環境及細微物體測量。

3、與電子裝置相匹配，有助於智慧化、多功能化及遠距離監控。

上述簡單述說了光纖感測器的結構及原理、優點。光纖感測器中的光纖是什麼？光在光纖中傳輸狀態如何？

光纖是一種工作在光頻波段的電介質波導（100THz）。

光在光纖中傳輸時會產生3種散射光。1、瑞利散射光2、拉曼散射光3、布里淵散射光，這三種散射光各有各的特點。

a、瑞利散射光；瑞利光頻率與入射光頻率一致，不收溫度及應變影響，但受光纖傳輸損耗影響。

b、拉曼散射光；拉曼散射屬於彈性碰撞，有斯托克斯和反斯托克斯兩個光成分。反斯托克斯光強度隨溫度變化而變化，斯托克斯光強度與溫度變化幾乎無關。

斯托克斯光；從量子力學角度看，入射光子受刺激釋放一個聲子並同時產生一個頻率較低的光子。

反斯托克斯光；入射光子受刺激釋放一個聲子併產生一個頻率較高的光子。

c、布里淵散射光；與拉曼散射光一樣屬於彈性碰撞。其受溫度與應變同時影響，因此可以利用它可以實現溫度與應變兩大引數的同時測量。光電感測器工作原理

透過光電器件接受光訊號，將其轉換為電訊號。主要是發射器發射訊號，接受器接受指令，光線傳播一旦被遮擋，其會迅速做出相應的指令動作。

光電感測器在自動化控制領域的優勢；對檢測物體的檢測條件少、精度較高、受檢測距離限制較小、使用壽命長。光電感測器的主要型別有槽型、對射式、反射式、光纖式光電感測器。

槽型光電感測器；實質就是U型控制開關裝置，U型槽兩邊安裝接受器和發射器，有物體穿過就發出相應的開關動作。

對射式光電感測器；訊號發射器與接受器形成對射路徑，一旦物體阻礙光傳輸，接受器會迅速做出反應而發出相關動作。

反射式光電感測器；與對射式光電感測器相比，多了塊反光板，確保發射器發射的光反射到接受器上。

光纖式光電感測器；在發射器與接受器之間連線檢測點的光纖，在光纖作用下，光路與被檢測物體發生作用後，光線自身性質發生改變，接受器會迅速檢測光性質變化這一特徵而 做出相應的動作。

這兩種感測器都在自動化控制領域有些諸多應用，從價格方面看光電感測器便宜些。光電感測器應用不受限空間及較大物體測量，而光纖感測器應用的與其基本相反，兩者優勢互相彌補來解決自動化控制過程中的問題。