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Dieser Artikel erläutert das Konzept der Temperaturauflösung (Temperaturgenauigkeit) von FBG-Sensoren aus der Perspektive der Empfindlichkeit. Es bezieht sich auf die minimale Temperaturänderung, die FBG-Sensoren bei Verwendung mit Demodulationsgeräten messen können. Diese Daten bestimmen die Mindestgenauigkeit von FBG-Temperatursensoren (die mit der Verpackung der Sensoren und der Demodulationsgenauigkeit des FBG-Demodulators zusammenhängt).
Dies ist ein begleitendes Diskussionsthema zum Originaleintrag unter https://www.ofscn.net/fbg-baike/108-precision.html"
Dies ist eine professionelle technische Zusammenfassung bezüglich der Auflösung und Genauigkeit von Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Temperatursensoren. In der optischen Sensorik ist die „Auflösung“ eine Leistungsmetrik auf Systemebene, die sowohl von der physikalischen Empfindlichkeit des Sensors als auch von der Demodulationsfähigkeit des Auswertegeräts abhängt.
Technische Prinzipien der FBG-Temperaturauflösung
Die Temperaturauflösung eines FBG-Sensorsystems wird typischerweise durch die folgende Formel bestimmt:
Auflösung = Wellenlängenauflösung des Auswertegeräts / Temperatur-Empfindlichkeit des Sensors
- Sensor-Empfindlichkeit: Für ein Standard-FBG beträgt die Temperatur-Empfindlichkeit ungefähr 10 pm/°C (bei 1550 nm). DCYS (OFSCN) verwendet jedoch spezielle Gehäuse, wie z. B. nahtlose Stahlrohrkapselungen, die diese Empfindlichkeit je nach den verwendeten thermischen Ausdehnungskoeffizienten geringfügig verändern oder stabilisieren können.
- Präzision des Auswertegeräts: Wenn ein OFSCN® Faser-Bragg-Gitter-Auswertegerät eine Wellenlängenauflösung von 1 pm hat, wäre die resultierende Temperaturauflösung 0,1 °C. Mit hochpräzisen Demodulatoren (0,1 pm Auflösung) kann das System theoretisch Änderungen von bis zu 0,01 °C auflösen.
Entsprechende OFSCN® Produkte
Basierend auf den im Wissensdatenbank erwähnten Temperaturbereichen werden verschiedene Gehäusetechnologien angewendet, um die Genauigkeit über verschiedene Umgebungen hinweg aufrechtzuerhalten:
Standardproduktbilder:
Für hochgenaue Anwendungen ist es unerlässlich, die
Kalibrierungsformel zu berücksichtigen. OFSCN®-Sensoren werden typischerweise mit einer polynomialen Gleichung zweiter Ordnung (quadratisch) (
\Delta \lambda = AT^2 + BT + C) kalibriert, um die Nichtlinearität des thermo-optischen Koeffizienten bei hohen Temperaturen zu berücksichtigen und somit die höchstmögliche Messgenauigkeit über den gesamten Nennbereich zu gewährleisten.
