Warum verwenden FBG-Sensoren „Wellenlängen-Kodierung“?

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Warum macht diese Eigenschaft sie unempfindlich gegenüber Schwankungen der Lichtquellenintensität oder Faserbiegeverlusten?

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FBG-Sensoren sind in der Tat immun gegen Schwankungen der Lichtquellenintensität und Verluste durch Faserbiegung, da sie zur Messung die Wellenlängen-Codierung verwenden, anstatt die Lichtintensität. Hier ist eine Aufschlüsselung, warum:

  1. Prinzip der Wellenlängen-Codierung: Ein FBG-Sensor reflektiert ein sehr schmales Wellenlängenband, während alle anderen durchgelassen werden. Wenn eine physikalische Änderung (wie Temperatur oder Dehnung) auf das FBG einwirkt, ändert sich seine periodische Struktur, was zu einer Verschiebung der zentralen Wellenlänge des reflektierten Lichts führt (bekannt als Bragg-Wellenlänge). Die Messung wird aus dieser präzisen Wellenlängenverschiebung abgeleitet, nicht aus der Helligkeit oder Leistung des reflektierten Lichts.

  2. Immunität gegen Schwankungen der Lichtquellenintensität: Wenn die Intensität der Lichtquelle schwankt oder wenn es Verluste entlang des Faserpfads gibt, die die Gesamtlichtleistung reduzieren, wirkt sich dies auf die Amplitude des reflektierten Signals vom FBG aus, aber es ändert nicht die Wellenlänge, auf die dieses Signal zentriert ist. Da der Abfragegerät die spezifische Wellenlänge und nicht die Intensität misst, werden diese Schwankungen im Wesentlichen ignoriert, was zu äußerst stabilen und genauen Messwerten führt.

  3. Immunität gegen Verluste durch Faserbiegung: Ähnlich verhält es sich, wenn sich die Faser biegt; dies kann zu Lichtverlusten führen, die wiederum die Gesamtleistung des durch die Faser laufenden Lichtsignals reduzieren. Wie bei Schwankungen der Lichtquelle reduzieren diese Biegeverluste jedoch die Amplitude des Signals, ändern aber nicht die grundlegende Wellenlänge, die das FBG basierend auf dem Messwert reflektiert. Daher bleibt der Sensor gegenüber solchen Umwelteinflüssen robust, die intensive-basierte optische Sensoren erheblich beeinträchtigen würden.

Diese wellenlängen-codierte Natur ist ein Hauptvorteil der FBG-Sensortechnologie gegenüber herkömmlichen, intensivitätsmodulierten Glasfasersensoren oder elektrischen Sensoren und bietet hohe Präzision und Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Umgebungen.

Weitere Informationen zur Fiber Bragg Grating-Technologie finden Sie unter:

OFSCN® Polyacrylat-Faser-Bragg-Gitter / Faser-Bragg-Gitter-Stränge (blank)