Physikalische Messtechnik
Dehnungsmessungen werden noch präziser
Auf der Phasendetektion an einem Signal in einer polymeren optischen Faser (POF) basiert ein neuer Dehnungs-Mess-Sensor von Avago. Im Gegensatz zu klassischen Dehnungsmessstreifen nach dem Prinzip der Widerstandsmessung arbeitet der neue optische Sensor erheblich präziser und ist zudem völlig immun gegen Störungen durch eingestrahlte Felder.
Der neue Sensor ist technisch gleichberechtigt mit aktuellen Sensoren auf der Basis von Faser-Bragg-Gittern (FBG) und damit für viele Applikationen, wie z.B. das Rotorblatt-Lastmanagement in Windkraftanlagen oder die strukturelle Überwachung von Maschinenteilen oder baulichen Komponenten aller Art sehr gut geeignet.
Der optische Sensor nutzt eine mäanderförmig verlaufende Faser, die auch mehrere Schleifen in einer definiert begrenzten Fläche bilden kann. Wird eine solche Schleife verformt, ändert sich die Phasenlage des optischen Signals, das in die Faser eingespeist wird.
Laut Hersteller sind damit äußerst präzise Messungen möglich.
Eine separate Referenz-Schleife, die nicht verformt wird, läuft um den Mess-Mäander-Pfad herum und wird für den Vergleich zwischen Referenz-Signal und „gedehntem“ Signal genutzt. Die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen kann in einen der Dehnung entsprechenden Messwert umgewandelt werden.
Die Referenz-Faser ermöglicht gleichzeitig eine Temperaturkompensation. Da das Sensor Array nur optische Fasern enthält, ist es gegenüber elektromagnetischen Interferenzen immun und elektrisch völlig vom Rest des Systems getrennt (Potentialtrennung).
Avago hat ein Entwickler-Kit zusammengestellt, das dem Designer den Test und die Bewertung dieser Sensortechnologie erleichtert. Das Kit enthält eine polymere optische Faserstrecke, das optische Phasenabfragesystem und eine vollständige Dokumentation, wie sie für die Entwicklung eines Dehnungssensors mit der Faser und die Bewertung der Ergebnisse erforderlich ist. Das Entwicklungs-Kit wird ab Januar 2014 zur Verfügung stehen.
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