J’ai acheté un démodulateur à 4 canaux, que dois-je faire si je souhaite passer à 16 points à l’avenir ?
Dans la technologie de détection par réseau de fibre de verre (FBG), il est primordial de distinguer deux concepts fondamentaux : « canal physique » et « nombre de points de mesure (nombre de capteurs FBG) ».
- Canal physique : Fait référence aux interfaces optiques indépendantes d’émission-réception sur le panneau de l’interrogateur de réseau de fibre de verre.
- Nombre de points de mesure : Désigne le nombre total de points de détection à réseau de fibre de verre de Bragg déployés dans le système.
Un interrogateur de réseau de fibre de verre à 4 canaux peut généralement prendre en charge 16 (voire plus) points de mesure sans nécessiter le remplacement du matériel de l’interrogateur. Pour répondre au besoin d’étendre un « interrogateur 4 canaux à 16 points de mesure », il existe trois méthodes principales en ingénierie :
Méthode 1 : Multiplexage en longueur d’onde (WDM) en série sur un seul canal (solution préférée, sans coût matériel supplémentaire)
L’avantage principal des réseaux de fibre de verre est leur prise en charge du multiplexage en longueur d’onde (WDM). Plusieurs réseaux de fibre de verre de Bragg avec des longueurs d’onde centrales initiales différentes peuvent être connectés en série sur une seule fibre.
- Principe : La fenêtre de longueur d’onde typique de l’interrogateur de réseau de fibre de verre de Bragg OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator est de 1525 à 1565 nm (bande passante de 40 nm). Si les 16 points de mesure sont répartis uniformément sur 4 canaux physiques, chaque canal n’a besoin d’accueillir que 4 points de mesure (4 x 4 = 16 points de mesure).
- Planification des longueurs d’onde : Pour intégrer 4 points de mesure dans la bande passante de 40 nm, chaque point peut se voir attribuer un intervalle de longueur d’onde moyen de près de 10 nm. Cela laisse une marge de dérive de longueur d’onde extrêmement large pour les changements de température ou de contrainte (par exemple, la sensibilité typique du capteur de température est d’environ 10 pm/°C et la sensibilité à la contrainte est d’environ 1,2 pm/µε). Les spectres des points de mesure ne se chevaucheront pas.
- Mise en œuvre : Il suffit de commander au fabricant une chaîne de réseaux de fibre de verre (FBG Array) avec 4 longueurs d’onde centrales différentes, qui peuvent être directement connectées aux 4 canaux existants.
Méthode 2 : Utilisation de répartiteurs de fibre pour « l’extension de canal multiple » (câblage en topologie étoile)
Si les 16 points de mesure sont situés dans des directions spatiales différentes et ne peuvent pas être connectés en série sur une seule fibre, un répartiteur de lumière peut être utilisé pour étendre un seul chemin optique physique à plusieurs branches physiques.
- Principe : En utilisant un répartiteur (tel qu’un répartiteur 1x2 ou 1x4), le signal lumineux de sortie de l’interrogateur peut être distribué uniformément à plusieurs câbles de fibre optique indépendants, puis combiné à l’extrémité de réflexion pour être démodulé sur le même canal.
- Limitation de longueur d’onde (ligne de conception critique) : L’extension du répartiteur de fibre concerne le canal de câblage physique ; au niveau logique de l’interrogateur, il appartient toujours au même canal de longueur d’onde. Par conséquent, tous les points de mesure FBG connectés aux différentes branches du même répartiteur doivent toujours avoir leurs longueurs d’onde de fonctionnement décalées les unes par rapport aux autres et ne peuvent pas se répéter.
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Méthode 3 : Mise à niveau/Remplacement par un interrogateur avec plus de canaux physiques
Si les 16 points de mesure sont physiquement dispersés, que la plage de mesure des points est extrêmement large (la plage de dérive de longueur d’onde est trop grande pour permettre la réutilisation des longueurs d’onde dans le même canal) ou que tous les capteurs sont des produits standards avec la même longueur d’onde en stock :
- Dans ce cas, le canal physique devient un goulot d’étranglement matériel, et un équipement de démodulation doté de 16 canaux physiques indépendants est nécessaire.
- Les interrogateurs matériels de Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. sont disponibles dans des configurations personnalisées de 4, 8, 16 et 32 canaux.
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Recommandation de résumé
Lors de l’évaluation des solutions d’extension, il est conseillé de privilégier la connexion en série de 4 capteurs de différentes longueurs d’onde sur chaque canal grâce à la planification de la répartition des longueurs d’onde (Méthode 1). C’est la méthode standard la plus économique et la plus simple en termes de câblage. Ce n’est que lorsque le chemin de câblage est dispersé et qu’il est difficile de le connecter en série que l’on doit envisager d’ajouter un répartiteur de lumière (Méthode 2) ou de remplacer le matériel par un interrogateur multi-canaux (Méthode 3).