Энциклопедия технологии волоконных брэгговских решеток - FBG FAQ - FAQ по FBG датчикам - FAQ по FBG демодуляторам - Анализ типичных проблем применения FBG
Мониторинг и передача сигналов волоконных брэгговских решеток (FBG) на большие расстояния — расстояние передачи датчика FBG
В этой статье теоретически анализируется расстояние передачи сигнала датчиков ВБР в сетях связи с упором на вопрос «расстояние мониторинга и расстояние передачи при реализации мониторинга на большие расстояния с помощью датчиков ВБР». В нем также представлены некоторые физические схемы датчиков Брэгга с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой OFSCN®.
1. Анализ расстояния передачи сигнала для датчика FBG
Для системы FBG-зондирования, в которой сигнал длины волны уже демодулирован, FBG-демодулятор напрямую подключается к сети связи через оптические, электрические или даже беспроводные интерфейсы. В этом случае понятие расстояния передачи отсутствует, так как известная информация о длине волны неотличима от обычной коммуникационной информации. Таким образом, информация с датчика может быть удаленно доступна через сетевую систему с помощью FBG-демодулятора.
 |
|
Рисунок 1 |
2. Analysis of Signal Sensing Distance for FBG Sensor - Factors Affecting Distance
Для внутренней системы FBG-зондирования, где FBG-демодулятор и FBG-датчик находятся в разных местах, но соединены в одной сети, максимальное расстояние передачи зависит от нескольких факторов:
а. Расстояние передачи от системы волоконно-оптической связи:
Благодаря минимальному затуханию в волоконно-оптических системах связи, сигналы FBG-датчиков могут передаваться без ретрансляции на расстояния от 80 до 120 километров в традиционных оптических волокнах серии G.652.
Для более новых оптических волокон серии G.654, используемых в последние годы, расстояние передачи без ретрансляции может достигать нескольких сотен километров.
 |
|
Рисунок 2 |
б. Максимальное расстояние передачи также зависит от используемого оборудования для демодуляции волоконных решеток:
Демодулятор ВБР должен быть способен излучать достаточно сильный оптический сигнал и принимать слабый оптический сигнал. Поэтому предпочтительнее использовать датчики ВБР с коэффициентом отражения выше 90 % (датчики Брэгга с капиллярной бесшовной стальной трубкой и волоконной решеткой OFSCN® имеют коэффициент отражения, близкий к 100 %).
 |
|
Рисунок 3 |
3. При передаче сигнала на большие расстояния также необходимо учитывать дисперсию оптического сигнала:
После передачи на большие расстояния оптические сигналы могут испытывать дисперсию, что приводит к дрейфу длины волны и может повлиять на точность измерений (включая, но не ограничиваясь температурой, напряжением и деформацией).
 |
 |
|
Рисунок 4 |
Рисунок 5 |
Учитывая эти факторы, мы полагаем, что в сценариях, где FBG-демодулятор и FBG-датчик физически разделены, но соединены в одной сети передачи, при условии нормальной работы сети и мощного FBG-демодулятора, сигнал FBG-датчика должен передаваться на расстояния от 80 до 120 километров. Однако точность сигнала длины волны неизвестна.
Следует отметить, что мы еще не сталкивались с клиентским приложением, требующим такой передачи сигналов датчика ВБР на такое большое расстояние. Для этого потребуется исключительно длинный датчик ВБР или специально разработанная структура для сенсорной сети ВБР (комбинация сетей связи и сенсорных сетей ВБР на базе Интернета вещей). В практических экспериментах DCYS без проблем провел проверку на уровне километра. Если у вас есть опыт работы на больших расстояниях, пожалуйста, свяжитесь с нами и обсудите дальнейшее обсуждение, поскольку практическое применение — единственный способ проверить теорию.
Наша философия: «OFSCN®, сделайте оптическое волокно прочнее!»
DCYS является профессиональным производителем волоконно-оптических датчиков Брэгга на большие расстояния, предоставляя датчики ВБР на большие расстояния, определяющие глубину проникновения сигнала датчика ВБР, а также зону покрытия сенсорной сети ВБР; Марка датчика FBG для дальнего действия — OFSCN.