Fiber optik sensör, fiziksel veya kimyasal değişiklikleri algılamak için fiber optik teknolojisini kullanan bir cihazdır. Sensör, ışık sinyallerinin iletilmesi için kullanılan fiber optik kabloyu içerir. Sensör elemanı, çevredeki değişikliklere tepki vermek için fiber optik kablonun ilettiği ışığı değiştirecek şekilde tasarlanmıştır. Fiber optik sensörler, yüksek hassasiyet, elektromanyetik parazitlere karşı bağışıklık ve zorlu ortamlarda çalışabilme gibi geleneksel elektronik sensörlere kıyasla birçok avantaj sunar. Havacılık, otomotiv ve imalat gibi endüstrilerde, tıbbi ve bilimsel uygulamalarda sıklıkla kullanılırlar.
Fiber Optik Sensör Nasıl Çalışır?
Fiber optik sensör, ışığı bir fiber optik kablosuyla bir sensör elemanına ileterek, çevredeki değişikliklere tepki veren bir cihazdır. Sensör elemanı, fiber üzerine uygulanan özel bir kaplama veya malzeme olabilir veya farklı bir bileşenle fiberle bağlantılı olabilir.
Işık sensör elemanından geçtiğinde, çevredeki herhangi bir değişiklik, ışığın sensör elemanına giriş yaptığı zamandan farklı bir şekilde emilmesine, dağılmasına veya yansıtılmasına neden olabilir. Bu ışık sinyalindeki değişiklikler algılanır ve analiz edilerek ölçülen çevrenin fiziksel veya kimyasal özellikleri belirlenir.
Örneğin, bir fiber optik sıcaklık sensörü, sıcaklık değiştikçe optik özelliklerini değiştiren özel bir kaplama kullanabilir. Sıcaklık arttıkça veya azaldıkça, kaplamadan geçen ışık etkilenir ve fiber optik kablodan çıkan ışık sinyali analiz edilerek bu değişiklik tespit edilebilir.
Fiber optik teknolojisi, iki ucu arasında fazla uzaklıktaki ışığı iletmek için kullanılır. İnce, saydam, optik kalitede, cam ya da plastik liflerden oluşup, saç teli yapısında ince olabilmektedir.
İlginizi Çekebilir: Termik Manyetik Şalter
Optik fiber, çevreleme tabakası plastikler için ve kılıfı ile kaplanmış cam ya da plastik nüveden oluşur. Cam fiberler, deste şeklinde, plastikler ise çoğunlukla tek lifli olacak şekilde paketlenir ve kılıfları olmamaktadır.
Cam fiberler genelde paslanmaz çelik, esnek boru olan kılıflar içine paketlenir. Bu kılıflar PVC ya da esnek bir plastik türü de olabilmektedir.
Cam Fiber Optik
Cam fiber optikler, genellikle 50 mikron çapında lifler içeren bir desteden oluşur. Olağan bir cam fiber optik sensör, esnek bir kılıf malzemesi ile korunan yüzlerce cam fiber liften oluşur. Çoğunlukla yüksek sıcaklık, aşındırıcı madde veya nem barından uygulamalar gibi zorlayıcı ortamlarda kullanılır.
Plastik Fiber Optik
Plastik fiberler çok büyük, tek telli çekirdeğe sahiptirler. Genellikle deste halinde olmayan, tekli fiber optik malzemeden oluşur. Tekrar tekrar devam edilen bükme işlemlerine karşı oldukça sağlam olmalarından dolayı ve istenilen uzunlukta kesilebilme özelliği sebebiyle genel amaçlar için kullanılır.
Fiber optik teknolojisinin tercih edilmesinin sebebi, çevresel problemlerden kaynaklanmaktadır. Nemli, rutubetli ve elektriksel alanların yoğun olduğu yerlerden etkilenmemesidir. Her daim stabil bağlantı kurmasından dolayı tercih edilir.
Fiber Optik Neden Kullanılır?
Fiber optiğin kullanılmasında sebeplerin en başında boyutu, esnekliği ve zorlu şeylere dayanma özelliği gelmektedir. Birçok konuda sağladığı avantaj oldukça fazladır. Küçük boyutlarda olmalarından dolayı, dar alanlara monte edilebilme avantajı sağlar. Aşındırıcı maddeler içeren ya da aşırı nemli ortamlarda sağlam kalacak biçimde üretilir. Elektriksel seslere karşı dayanıklı yapıları vardır. Çeşitli kullanım alanlarından dolayı en çok tercih edilen modeldir. Fiziksel işlemler esnasında her şekle bürünme problara sahiptir.
Fiber Optik Sensörlerin Avantajları
- Yüksek hassasiyet: Fiber optik sensörler, çok küçük fiziksel veya kimyasal değişiklikleri bile algılayabilir, bu nedenle yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalar için idealdir.
- Elektromanyetik girişime karşı bağışıklık: Fiber optik sensörler, elektromanyetik girişimden etkilenmez, bu da elektronik sensörlerin etkileneceği ortamlarda kullanılabileceği anlamına gelir.
- Yüksek bant genişliği: Fiber optik sensörler, sinyal bozulmasını en aza indirerek uzun mesafelere büyük veri miktarlarını iletebilir, bu nedenle yüksek bant genişliği gerektiren uygulamalar için idealdir.
- Küçük boyut ve esneklik: Fiber optik sensörler çok küçük ve esnek olabilir, bu nedenle yer sınırlı olan birçok uygulamada kullanılabilirler.
- Dayanıklılık: Fiber optik sensörler çok dayanıklıdır ve yüksek sıcaklıklar, radyasyon ve kimyasal maruziyet gibi zorlu ortamlarda çalışabilirler.
- İçsel güvenlik: Fiber optik sensörler, kıvılcım veya elektrik akımları üretmedikleri için patlayıcı veya tehlikeli ortamlarda kullanmak için güvenlidirler.
- Çoklu sensör bağlama: Fiber optik sensörler, aynı fiber optik kabloya birden fazla sensör bağlanarak birden fazla parametrenin aynı anda ölçülmesine olanak tanır.
Fiber Optik Sensör Kullanım Alanları
Fiber optik sensörlerin kullanım alanlarından bazıları şu şekildedir;
– Rafinelerde,
– Madencilik sektöründe,
– Kimyasal işlemlerde,
– İlaç sektöründe,
– İnternet, Televizyon ve telefonlar gibi telekomünikasyon hizmetlerinde kullanılmaktadır.
