Enzyklopädie der Faser-Bragg-Gitter-Sensorik - FBG FAQ - FBG Sensor FAQ - FBG Demodulator FAQ - Analyse gängiger Anwendungsprobleme von FBG

This article introduces the temperature compensation methods and principles for FBG stress sensors and answers the question, 'Is FBG stress measurement sensitive to temperature?' It also highlights the accuracy of OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors, which can be used for temperature compensation in FBG stress sensors and Sonstiges types of FBG sensors. Additionally, it provides the temperature compensation scheme offered by DCYS.

1. Formel und Diagramm des Temperaturkompensationsprinzips für Faser-Bragg-Gitter-Spannungssensoren

Faser-Bragg-Gitter (FBGs) sind sowohl gegenüber Spannung als auch Temperatur empfindlich. Jede Änderung der Spannung oder der Umgebungstemperatur führt zu einer Variation des Gitterabstands (Gitterperiode) am FBG. Diese Änderung des Gitterabstands entspricht einer vom FBG-Sensor erfahrenen Spannung.

Dies bedeutet, dass bei der Verwendung von FBG-Spannungssensoren für genaue Messungen unbedingt zu berücksichtigen ist, ob sich die Umgebungstemperatur geändert hat.  

Um genaue Messungen zu erzielen, muss der Temperatureinfluss auf die reflektierte Wellenlänge kompensiert werden. Mit anderen Worten, ΔT sollte in der Formel ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT Null oder bekannt sein. Dieser Prozess wird als Temperaturkompensation für FBG-Spannungssensoren bezeichnet.

Abbildung 1

Die beste Methode zur Temperaturkompensation bei FBG-Spannungssensoren ist die Integration eines Temperatursensors mit genauen Messungen (der seriell oder parallel an das System angeschlossen werden kann) in das Prüfobjekt oder die Umgebung.

Da der FBG-Spannungssensor und der FBG-Temperatursensor derselben Temperaturumgebung ausgesetzt sind, kann die vom FBG-Temperatursensor gemessene Temperatur als die Temperatur des FBG-Spannungssensors betrachtet werden. Durch Subtraktion des Temperatureinflusses auf die reflektierte Wellenlänge in der Formel ΔλB = λB(1 - Pe)Δε + λB(αf - ξ)ΔT kann ein genauer Dehnungswert erhalten werden.

2. Physikalische Diagramme und Kalibrierung von FBG-Spannungssensoren für die Temperaturkompensation

Abbildung 2

Abbildung 3

Abbildung 4

DCYS's OFSCN® Capillary Seamless Steel Tube Fiber Bragg Grating Temperature Sensors utilize unique patented technology und feature small size und dimensions. They can be inserted into the tested object or environment with minimal impact und provide accurate temperature measurements.

Abbildung 5

Our philosophy is: 'OFSCN®, make optical fiber stronger!'