Světlovodná Čidla pro Emise: Princip a Aplikace

10.03.2026

Světlovodná čidla nacházejí využití rovněž v moderních aplikacích z oblasti robotiky a automatizace.

V automatizaci se používá mnoho nejrůznějších čidel, která lze řadit do kategorií podle několika kritérií. Standardní dělení spočívá v odlišení typů výstupů čidel, podle kterých se rozlišují čidla: PNP, NPN, napěťová, proudová a kontaktní.

Co je a jak funguje světlovodné čidlo

Díky dynamickému rozvoji světlovodné techniky a optoelektroniky se světlovody a světlovodná čidla stále intenzivněji používají v mnoha sektorech hospodářství a odvětvích: od elektrotechniky a telekomunikací, přes široce pojatý průmysl a robotiku až po medicínský a potravinářský obor.

Řešení z oblasti světlovodné techniky se volí hlavně v oblasti měřicí a kontrolní techniky, také v podobě přenosového média.

Světlovodné čidlo není nic jiného než převodník nebo skupina převodníků umístěných na začátku měřicí trasy. Tyto převodníky mohou určovat hodnotu měřené veličiny a přetvářet ji ve změny parametrů výstupního signálu.

Čtěte také: Emise z dopravy a kvalita ovzduší

Při popisu principu funkce světlovodného čidla je třeba popsat funkci vnitřní a vnější modulace. Vnitřní modulace světelné vlny procházející světlovodem nastává tehdy, když na ni působí vnější faktor přímo přes světlovod.

Vnější modulací se nazývá působení na světelnou vlnu již vyvedenou ze světlovodu. Světlovodné čidlo s vnitřní modulací funguje tak, že vymezený úsek světlovodu plní funkci hlavice čidla, ve které vnější faktory působící na světlovod mění parametry postupující světelné vlny.

Způsob modulace parametrů světelných vln závisí na druhu světlovodu integrovaného se světlovodným čidlem.

Čidla v automatizaci je možné rozdělit na zařízení pasivní a aktivní. Konstrukce aktivního světlovodného čidla obsahuje zdroj optického signálu, zatímco pasivní světlovodné čidlo pro svou funkci potřebuje, aby byla optická energie přivedena.

Druhy světlovodných čidel

Existuje mnoho kritérií dělení světlovodných čidel a mezi nejdůležitějšími z nich se uvádí: místo zpracování signálu světlovodným čidlem, způsob odebírání informace o měřené veličině a forma výstupního signálu.

Čtěte také: Čidla se zvukovým znamením

Dělení s ohledem na místo zpracování signálu

Podle tohoto kritéria lze jmenovat světlovodná čidla s vnějším zpracováním (hybridní), u nichž je signál z čidla přiváděn a odváděn světlovodem, a světlovodná čidla s vnitřním zpracováním (plně světlovodná). U těchto čidel plní světlovod současně funkci optického převodníku i vlnovodu.

K hybridním čidlům se řadí mj. prvky se změnou přenosu a odrazná či vícemódová polarimetrická čidla. Čidly plně světlovodnými jsou mj. mikrodeformační čidla, čidla s Braggovou buňkou a interferometrická čidla.

Dělení s ohledem na způsob informace o měřené veličině

Na základě tohoto kritéria se rozlišují taková čidla v automatizaci jako: světlovodná čidla jednobodová a vícebodová s kontinuálním příjmem v prostoru. Jednobodová čidla využívají ztráty úrovně vazby ve vztahu světlovod-světlovod, jsou to např. odrazová čidla.

Vícebodová čidla fungují na principu využití změn ztrát, polarizace intenzity fluorescence nebo intenzity zpětného rozptylu. Mezi čidla změn ztrát patří mj. mikrodeformační světlovodná čidla posunu, síly a tlaku.