Was schränkt die Mindestentfernung zwischen zwei benachbarten Gittern bei quasi-verteilter Sensorik ein?
Bei quasi-verteilten Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Sensorsystemen wird der Mindestabstand zwischen zwei benachbarten FBG-Sensoren hauptsächlich durch die spektrale Trennung und die physische Länge des Gitters begrenzt.
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Spektrale Trennung: Jedes FBG reflektiert eine spezifische Bragg-Wellenlänge. Damit ein optischer Interrogator jedes FBG eindeutig identifizieren und verfolgen kann, müssen seine Bragg-Wellenlängen im optischen Spektrum ausreichend voneinander getrennt sein. Diese Trennung muss Folgendes berücksichtigen:
- FBG-Bandbreite: Die volle Breite bei halber maximaler Leistung (FWHM) des Reflexionsspektrums jedes FBG.
- Erwartete Wellenlängenverschiebung: Die maximal erwartete Wellenlängenverschiebung aufgrund der gemessenen Parameter (z. B. Dehnung oder Temperatur). Wenn diese Verschiebungen dazu führen, dass sich die Spektren benachbarter FBGs überlappen, wird es unmöglich, ihre individuellen Reaktionen genau zu unterscheiden.
- Wellenlängenbereich und Auflösung des Interrogators: Die Gesamtzahl der FBGs, die auf einer einzelnen Faser gemultiplext werden können, wird durch den verfügbaren Wellenlängen-Scanbereich des Interrogators begrenzt, und die Auflösung bestimmt, wie eng die Wellenlängen gepackt werden können.
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Physische Gitterlänge: Während die spektrale Trennung oft der dominierende Faktor für die Sensor-Distanz ist, haben die FBGs selbst eine physische Länge (typischerweise einige Millimeter bis mehrere Zentimeter). Physikalisch können zwei FBGs nicht näher als ihre jeweilige Länge plus jegliche notwendige Vor-/Nachlauffaser und Verpackung platziert werden.
Für Anwendungen, die kompakte, eng beieinander liegende Dehnungsmessungen erfordern, bietet OFSCN Lösungen wie den
<a href="https://www.ofscn.net/fbg-products/strain-sensor-4.html" target="_blank">
OFSCN® Polymer-verkapselter Faser-Bragg-Gitter-Dehnungssensor (0,7 mm/1,2 mm Durchmesser)
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Diese Sensoren sind mit kleinen Durchmessern konzipiert, um die Integration auf engstem Raum zu erleichtern.
Hier ist ein Beispiel für einen FBG-Dehnungssensor:
