+7 (342) 240 09 90
sales@i-sensor.ru
Menu

В качестве чувствительного элемента точечных волоконно-оптических датчиков выступает волоконная брэгговская решетка (ВБР), способная отражать определенные длины волн света и пропускать все остальные.  Этот эффект достигается путем создания периодического изменения показателя преломления в сердцевине волокна.

При прохождении лазерного излучения через волокно часть его на определенной длине волны отражается от решетки. Этот пик отраженного излучения регистрируется измерительной аппаратурой. В результате воздействия многих физических параметров изменяется интервал между узлами решетки Брэгга, а также коэффициент преломления волокна. Соответственно, изменяется длина волны излучения, отраженного от решетки. По изменению длины волны можно определить точные характеристики изменений.

Каждая ячейка брэгговской решетки отражает малую часть излучения, пропускаемого через оптоволокно. Для длины волны, в 2 раза большей, чем период решетки, отраженные лучи складываются в фазе. В результате получается отраженный световой сигнал с узкой спектральной полосой. Отражаемая решеткой длина волны называется брэгговской. Брэгговская длина волны зависит от температуры и натяжения волокна.

При воздействии на оптическое волокно (температура, давление и др.) показатель преломления и расстояние между ячейками решетки изменяются и от нее отражаются волны другой длины. По изменению отраженной длины волны определяется необходимые характеристики (температура, давление, деформация и др.).

В оптоволоконных датчиках на основе Брэгговских решёток измеряемая величина преобразуется в смещение брэгговской длины волны. Система регистрации преобразует смещение длины волны в электрический сигнал. 

Чувствительный элемент такого датчика не содержит электронных компонент и поэтому он является полностью пассивным, что означает возможность использовать его в зоне повышенной взрывоопасности, агрессивности, сильных электромагнитных помех. На одно волокно может быть установлено множество брэгговских решёток, каждая из которых даёт отклик на собственной длине волны. В этом случае вместо точечного датчика мы получаем распределённую систему регистрации с мультиплексированием по длине волны.

Использование длины волны света в качестве информационного параметра делает датчик нечувствительным к долговременным дрейфам параметров источника и приёмника излучения, а также случайным затуханиям оптической мощности в волокне.

Преимущества волоконно-оптических ВБР-датчиков

    • • широкий диапазон измерений
    • • возможность интеграции датчика в структуру объекта
    • • полная пожаро- и взрывобезопасность
    • • передача сигнала на дальние расстояния
    • • интеграция нескольких датчиков в одном оптоволоконном канале
    • • нечувствительны к электромагнитным и радиочастотным воздействиям
    • • не требуют перекалибровки (устойчивы во времени при неизменных внешних условиях)

Остались вопросы?