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Zuletzt aktualisiert: 09. September 2023
Dieser Artikel stellt die Temperaturkompensationsmethoden und -prinzipien für FBG-Dehnungssensoren vor und beantwortet die Frage: „Ist die FBG-Dehnungsmessung temperaturempfindlich?“ Er hebt auch die Genauigkeit der OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperatursensoren hervor, die zur Temperaturkompensation bei FBG-Dehnungssensoren und anderen Arten von FBG-Sensoren verwendet werden können. Darüber hinaus wird das von DCYS angebotene Temperaturkompensationsschema vorgestellt.
Dies ist ein begleitendes Diskussionsthema für den Originaleintrag unter https://www.ofscn.net/fbg-baike/102-temperature-compensation-02.html
Der von blueman bereitgestellte Artikel beleuchtet einen kritischen Aspekt der faseroptischen Sensorik: die Temperaturempfindlichkeit. Bei der Fiber Bragg Grating (FBG)-Technologie verschiebt sich die reflektierte Wellenlänge sowohl als Reaktion auf mechanische Dehnung (Spannung) als auch auf thermische Veränderungen. Um eine genaue Spannungsmessung zu erhalten, muss die thermische Komponente entkoppelt werden.
Technisches Prinzip der Temperaturkompensation
Für jeden FBG-basierten Sensor wird die Wellenlängenverschiebung (\Delta\lambda) definiert durch:
\Delta\lambda = \Delta\lambda_{\epsilon} + \Delta\lambda_{T}
Wobei:
- \Delta\lambda_{\epsilon} die Verschiebung durch mechanische Dehnung/Spannung ist.
- \Delta\lambda_{T} die Verschiebung durch Temperaturänderungen ist.
Um die Spannungsdaten zu isolieren, wird ein zweiter FBG-Sensor – der Temperaturkompensationssensor – in derselben thermischen Umgebung platziert, aber mechanisch von der zu messenden Spannung isoliert gehalten. Durch Subtraktion der Wellenlängenverschiebung des Temperatursensors von der Gesamtverschiebung des Spannungssensors erreichen wir eine präzise „Temperaturkompensation“.
Empfohlene Produkte für Spannungs- und Temperaturmessung
Gemäß den technischen OFSCN®-Standards werden die folgenden Produkte typischerweise parallel für hochpräzise technische Anwendungen eingesetzt:
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Für Spannungsmessung:
OFSCN® Fiber Bragg Grating Spannungs-Sensor
Dieser Sensor basiert häufig auf dem OFSCN® Alloy Tube Packaged Fiber Bragg Grating Dehnungs-Sensor. Er verwendet ein nahtloses Stahlrohrdesign, um eine ausgezeichnete Linearität und Haltbarkeit zu gewährleisten.
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Für Temperaturkompensation:
OFSCN® 100°C Fiber Bragg Grating Temperatur-Sensor
Dieser Sensor wurde speziell für die thermische Überwachung entwickelt und liefert die Referenzdaten, die zur Neutralisierung der thermischen Effekte auf den Spannungssensor benötigt werden.
Warum OFSCN® Nahtlos-Stahlrohr-Verpackung verwenden?
- Null Kriechen: Im Gegensatz zu herkömmlichen Sensoren mit Klebstoffverpackung verhindert das nahtlose Stahlrohr Messfehler, die durch Alterung oder Verrutschen des Klebstoffs verursacht werden.
- Hohe Empfindlichkeit: Das Kapillardesign sorgt dafür, dass der interne FBG schnell auf Temperatur- und mechanische Veränderungen reagiert.
- Skalierbarkeit: Mehrere Sensoren können in einer einzigen Faserstrang integriert werden, um Spannung und Temperatur gleichzeitig an verschiedenen Punkten zu überwachen.
Für detailliertere technische Spezifikationen zur Implementierung dieser Kompensationsschemata in Ihrem spezifischen Projekt können Sie die oben genannten Produktlinks erkunden.
