DE102004020059B4 - Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements - Google Patents

Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements Download PDF

Info

Publication number
DE102004020059B4
DE102004020059B4 DE102004020059A DE102004020059A DE102004020059B4 DE 102004020059 B4 DE102004020059 B4 DE 102004020059B4 DE 102004020059 A DE102004020059 A DE 102004020059A DE 102004020059 A DE102004020059 A DE 102004020059A DE 102004020059 B4 DE102004020059 B4 DE 102004020059B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
light
optical waveguide
interferometer
reflective element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004020059A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102004020059A1 (en
Inventor
Detlef Hofmann
Frank Basedau
Rainer Glötzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Gloetzl Gesellschaft fuer Baumesstechnik mbH
Original Assignee
Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Gloetzl Gesellschaft fuer Baumesstechnik mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM, Gloetzl Gesellschaft fuer Baumesstechnik mbH filed Critical Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Priority to DE102004020059A priority Critical patent/DE102004020059B4/en
Publication of DE102004020059A1 publication Critical patent/DE102004020059A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004020059B4 publication Critical patent/DE102004020059B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02023—Indirect probing of object, e.g. via influence on cavity or fibre
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02049—Interferometers characterised by particular mechanical design details
    • G01B9/02052—Protecting, e.g. shock absorbing, arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/266—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light by interferometric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/268—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light using optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
    • G01D5/35306—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement
    • G01D5/35309—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using multiple waves interferometer
    • G01D5/35312—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using multiple waves interferometer using a Fabry Perot
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/25—Fabry-Perot in interferometer, e.g. etalon, cavity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

Messvorrichtung zur diskontinuierlichen Absolutmessung von gegenüber der Dauer eines Messvorgangs langzeitigen Verschiebungen eines reflektierenden Elements (3) mit einem ersten Fabry-Pérot-Faserinterferometer als Messinterferometer (14) mit einem ersten Lichtwellenleiter (2) mit einem Ende (2a) zur Emission von Messlicht und zur Aufnahme von reflektiertem Messlicht, wobei das reflektierende Element (3) dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) gegenüberliegt und seine Lage relativ zu dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) in Richtung von dessen Achse verschiebbar ist, und mit einer Auswerteeinheit (35) zur Ermittlung der Größe der Verschiebung des reflektierenden Elements (3) anhand des reflektierten Messlichts, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebevorrichtung (22) zur steuerbaren Verschiebung des reflektierenden Elements (3) zur Vergrößerung des Abstands zwischen diesem und dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) während eines Messvorgangs und ein Anschlagindikator (15) zur Erfassung des Auftreffens des reflektierenden Elements (3) auf einen in definierter Lage zum Messinterferometer (14) angeordneten Anschlag (10,...measuring device for the discontinuous absolute measurement of versus the duration of a measurement process long-term displacements of a reflective element (3) with a first Fabry-Pérot fiber interferometer as measuring interferometer (14) with a first optical waveguide (2) with one end (2a) for emission of measuring light and for recording of reflected measuring light, wherein the reflective element (3) the one end (2a) of the first optical waveguide (2) opposite and its position relative to the one end (2a) of the first optical waveguide (2) is displaceable in the direction of the axis thereof, and with a Evaluation unit (35) for determining the magnitude of the displacement of the reflective Elements (3) based on the reflected measuring light, characterized in that a displacement device (22) for controllable displacement of the reflecting element (3) for increasing the distance between this and the one end (2a) of the first optical waveguide (2) while a measuring operation and a stop indicator (15) for detection the impact of the reflective element (3) on a defined in Position to the measuring interferometer (14) arranged stop (10, ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The The invention relates to a measuring device according to the preamble of Claim 1 and a method according to the preamble of the claim 11th

Faseroptische Sensoren nach dem Fabry-Pérot-Faserinterferometer-Prinzip werden primär zur genauen Anzeige meist geringer Verschiebungen als – zumindest an der Messstelle – kleines und unkompliziertes Bauteil zur mittelbaren oder unmittelbaren Überwachung bau- und geophysikalischer Messgrößen verwendet. Hierbei werden Interferenzen ausgewertet, die bei der Überlagerung von Laserstrahlen mit ihren durch Reflexion am Messort entstandenen Sekundärstrahlen gebildet werden. Bei Einsatz von Lichtleitfasern zum gleichzeitigen Führen des Primär- und Sekundärstrahls ist dieses Messprinzip auch für lange Wegstrecken und schwer zugängliche Messstellen einsetzbar. Ein weiterer Vorteil besteht in dem Fehlen elektrischer Lei tungsverbindungen, so dass galvanisch bzw. elektrostatisch bedingte Störgrößen z.B. bei Blitzschlag auch bei großen Entfernungen zwischen Sensor- und Auswerteeinheit entfallen. Problematisch ist aber immer noch die Auswertung der als Sensorausgangssignal anfallenden periodischen Interferenzsignale.Fiberoptic Sensors based on the Fabry-Pérot fiber interferometer principle become primarily for accurate display mostly minor shifts than - at least at the measuring point - small and uncomplicated component for direct or indirect monitoring building and geophysical measures used. Here are Interference evaluated in the superposition of laser beams with their secondary rays produced by reflection at the measuring location be formed. When using optical fibers for simultaneous Lead the Primary- and secondary beam this measuring principle is also for long distances and hard to reach Measuring points can be used. Another advantage is the absence electrical Lei line connections, so that galvanically or electrostatically conditional disturbances e.g. with lightning even with large ones Distances between sensor and evaluation omitted. Problematic but is still the evaluation of the sensor output signal accumulating periodic interference signals.

Betrachtet man bei einem Faserinterferometer bei einem sich gleichmäßig verändernden Grenzflächenabstand den fast kosinusförmigen Verlauf des Signals, der von einer angenäherten Exponentialfunktion überlagert ist, so kann man vor allem bei kleinen Veränderungen nicht unmittelbar auf die Bewegungsrichtung schließen. Man erhält vielmehr ein mehrdeutiges Messergebnis. Schaltet man das Messgerät ab oder trennt es vom Sensor, so hat man außerdem seinen Nullpunktbezug verloren. Dies spielt z.B. bei akustischen Messungen keine entscheidende Rolle. Messungen von Verformungen, Drücken oder Temperaturen zur Überwachung von Prozessen oder Zuständen, bei denen es neben der Auflösung der Messsignale auf Eindeutigkeit und Langzeitstabilität ankommt, sind so aber nicht sinnvoll durchführbar.considered with a fiber interferometer with a uniformly changing one Interface distance the almost cosinusoid Course of the signal, which is superimposed by an approximated exponential function is, you can not immediately, especially with small changes close to the direction of movement. One receives rather an ambiguous measurement result. Turn off the meter or disconnects it from the sensor, so you also have its zero point reference lost. This plays e.g. in acoustic measurements no decisive Role. Measurements of deformations, pressures or temperatures for monitoring of processes or states, where it is next to the resolution the measurement signals arrive at uniqueness and long-term stability, But they are not practical.

Es gibt verschiedene konstruktive und schaltungstechnische Vorschläge zur Lösung dieses Problems. Grundgedanke hierbei ist, mindestens eine weitere Information zu gewinnen, die sich mit dem ursprünglichen Interferometersignal verknüpfen lässt, um zu eindeutigen und möglichst absoluten Werten zu gelangen.It There are various constructive and circuit engineering proposals for solving this Problem. The basic idea here is at least one more piece of information to win, dealing with the original interferometer signal link lets, um too clear and possible absolute values.

Aus der DE 40 18 998 A1 ist ein faseroptischer Drucksensor bekannt, bei dem gegenüber der in einem Gehäuse befindlichen Membran, deren Innenseite hoch verspiegelt ist, ein Lichtwellenleiter mit einer teilverspiegelten Stirnfläche so angeordnet ist, dass sich zwischen beiden ein Fabry-Pérot-Resonator herausbildet. über den Lichtwellenleiter wird von einer Laserlichtquelle emittiertes Licht in den Druckmesskopf eingespeist. Das vom Lichtwellenleiter in den Fabry-Pérot-Resonator eingekoppelte Licht wird an der hochverspiegelten Membraninnenseite zur teilreflektierenden Stirnfläche des Lichtwellenleiters reflektiert. An dieser wird ein dem Reflektionskoeffizienten der teilreflektierenden Stirnfläche entsprechender Anteil zur hochverspiegelten Membraninnenseite zurückreflektiert. Das nach mehreren Reflexion in den Lichtleiter transmittierte Licht weist aufgrund der stattfindenden Vielstrahlinterferenz eine Intensitätsverteilung auf, die durch den zeitlichen Verlauf der Hubbewegung der Membran bestimmt wird. Die Intensitätsverteilung des transmittierten Lichts wird in einer optoelektronischen Detektoreinrichtung registriert und in einer Ansteuer- und Auswerteeinrichtung ausgewertet. Die Verwendung einer Codiereinrichtung, die das von der Lichtquelle emittierte Licht in zwei phasenverschobene und durch ihren Polarisationszustand diskriminierbare Teillichtstrahlen aufteilt, erlaubt die Erkennung des Membranhubes in beiden möglichen Richtungen.From the DE 40 18 998 A1 a fiber optic pressure sensor is known, in which with respect to the housing located in a membrane, the inside is highly mirrored, an optical waveguide with a partially mirrored face is arranged so that between them a Fabry-Pérot resonator is formed. Via the optical waveguide light emitted by a laser light source is fed into the pressure measuring head. The coupled from the optical waveguide in the Fabry-Pérot resonator light is reflected at the highly reflective membrane inside the partially reflecting end face of the optical waveguide. At this a reflection coefficient of the partially reflecting end face corresponding portion is reflected back to the highly reflective membrane inside. The light transmitted into the light guide after several reflections has an intensity distribution due to the multibeam interference which is determined by the time profile of the lifting movement of the membrane. The intensity distribution of the transmitted light is registered in an optoelectronic detector device and evaluated in a control and evaluation device. The use of an encoder that divides the light emitted by the light source into two phase-shifted and discriminatable by their polarization state partial light beams, allows the detection of the diaphragm stroke in both possible directions.

Nachteil dieses faseroptischen Drucksensors ist, dass aufgrund des hohen Reflexionsgrades der Resonatorflächen intensive, sehr schmale Interferenzmaxima erreicht werden, so dass nur diskrete Werte des Membranhubes einfach zu ermitteln sind. Auch ist dieser Sensor nicht für Langzeitmessungen geeignet, da hierfür als unabdingbare Voraussetzung eine Nachkalibrierbarkeit des Fühlers oder die Herstellung eines reproduzierbaren Nullpunktbezugs ist. Dies kann bei verloren eingebautem Fühler nicht gewährleistet werden.disadvantage This fiber optic pressure sensor is that because of the high Reflectance of the resonator surfaces intensive, very narrow interference maxima are achieved, so that only discrete values of the membrane stroke are easy to determine. Also this sensor is not for Long-term measurements suitable as an indispensable prerequisite for this Recalibrating the probe or producing a reproducible zero reference. This can with lost built-in sensor not guaranteed become.

Des Weiteren ist in der DE 38 11 178 A1 ein mit Lichtwellenleitern arbeitender Druck- oder Verschiebungsfühler gezeigt, bei dem Licht verschiedener Wellenlängen in einen Lichtwellenleiter eingekoppelt, einem Wellenlängenmultiplexer zugeführt und anschließend in einen Richtkoppler in zwei gleiche Anteile aufgespaltet wird. Ein Lichtanteil wird direkt einem ersten Wellenlängendemultiplexer zugeführt. Ein Anteil des Lichts wird über einen Lichtwellenleiter einer Fabry-Pérot-Einrichtung mit zwei teilweise reflektierenden Reflektoren, die durch einen Hohlraum voneinander getrennt sind, zugeführt. Die Geometrie des Fabry-Pérot-Resonators ändert sich durch den anliegenden Druck, der eine lineare Verschiebung oder Verbiegung eines Spiegels bewirkt. Die Intensität des Rücklaufsignals hängt vom Abstand der Reflektoren des Fühlers ab. Nach Durchlaufen des Fabry-Pérot-Resonators wird das Rücklaufsignal in denselben Lichtwellenleiter eingekoppelt und einem zweiten Wellenlängendemultiplexer zugeführt. Fotodioden erzeugen aus den Wellenlängekomponenten des ausgesendeten und des empfangenen Lichts elektrische Ausgangssignale, die normiert und in einer Komparatoranordnung miteinander verglichen werden. Das erzeugte Ausgangssignal ist vom Abstand zwischen den Spiegeln des Fühlers und somit vom auf den Fühler einwirkenden Druck, jedoch nicht von Intensitätsänderungen des ausgesendeten Lichts abhängig.Furthermore, in the DE 38 11 178 A1 a working with optical waveguide pressure or displacement sensor shown in the light of different wavelengths coupled into an optical waveguide, fed to a wavelength multiplexer and then split into a directional coupler in two equal proportions. A portion of light is supplied directly to a first wavelength demultiplexer. A portion of the light is supplied via an optical fiber of a Fabry-Pérot device with two partially reflecting reflectors separated by a cavity. The geometry of the Fabry-Pérot resonator changes due to the applied pressure, which causes a linear displacement or bending of a mirror. The intensity of the return signal depends on the distance of the reflectors of the sensor. After passing through the Fabry-Pérot resonator, the return signal is coupled into the same optical waveguide and fed to a second wavelength demultiplexer. Photodiodes generate electrical output signals from the wavelength components of the emitted and the received light, which are standardized and compared with one another in a comparator arrangement become. The output signal produced depends on the distance between the mirrors of the probe and thus on the pressure acting on the probe, but not on changes in the intensity of the emitted light.

Dieser mit Lichtwellenleitern arbeitende Druck- oder Verschiebungsfühler hat trotz der Verwendung mehrerer Wellenlängen den Nachteil, dass über einen größeren Messbereich aus dem Phasengang des Lichts eine Periodizität der Schwebungswellenlänge auftritt, wodurch in diesem Fall keine eindeutigen Messaussagen getrof fen werden können. Ändert sich bei einem nach Einbau nicht mehr zugänglichen Fühler die Wellenlänge des emittierten Lichts der Lichtquellen z.B. durch Alterungserscheinungen oder dem Einsatz anderer Lichtquellen, geht der Nullpunktbezug dieses Fühlers verloren. Damit ist dieser Drucksensor für Langzeitmessungen mit unzugänglichem Messfühler nicht geeignet.This with optical fibers working pressure or displacement sensor has despite the use of multiple wavelengths the disadvantage that over one larger measuring range a periodicity of the beat wavelength occurs from the phase path of the light, whereby no clear measurement statements were made in this case can be. Changes in the case of a sensor that is no longer accessible after installation, the wavelength of the sensor emitted light of the light sources e.g. due to aging or the use of other light sources, the zero point reference goes this probe lost. Thus, this pressure sensor for long-term measurements with inaccessible probe not suitable.

Schließlich arbeitet eine in der DE 38 16 529 A1 offenbare Druckmessvorrichtung nach dem Prinzip eines Weißlicht-Fabry-Pérot-Interferometers. Ein Raum zwischen einer vollverspiegelten Membran und einer parallel dazu ausgerichtet halbverspiegelten Wandung bilden einen Fabry-Pérot-Resonator. Über einen von einer Lichtquelle kommenden und wenigstens einen Teil der Wandung bildenden Lichtwellenleiter wird Licht mit einer spektralen Breite von mindestens 100 nm in den Fabry-Pérot-Resonator eingekoppelt. Durch Interferenz der vielfach reflektierten Lichtstrahlen werden die Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge, die dem vierfachen Abstand zwischen Membran und Wandung entspricht, ausgelöscht. Im ansonsten kontinuierlichen Spektrum fehlt also diese Wellenlänge. Eine Änderung des auf die Membran des Sensors wirkenden Drucks führt zu einer Veränderung des Abstands der Membran von der Wandung, wodurch sich die fehlende Wellenlänge ändert. Dieses veränderte Spektrum wird über den Lichtwellenleiter und einem Koppler einem Spektrometer zur Auswertung zugeführt, in welchem der fehlende Spektralanteil ermittelt wird.Finally, one works in the DE 38 16 529 A1 discloses a pressure measuring device according to the principle of a white light Fabry-Pérot interferometer. A space between a fully mirrored membrane and a parallel half-mirrored wall form a Fabry-Pérot resonator. Via a light waveguide coming from a light source and forming at least part of the wall, light with a spectral width of at least 100 nm is coupled into the Fabry-Pérot resonator. By interference of the multiple reflected light beams, the light beams are extinguished with a wavelength which corresponds to four times the distance between the membrane and the wall. In the otherwise continuous spectrum, therefore, this wavelength is missing. A change in the pressure acting on the membrane of the sensor leads to a change in the distance of the membrane from the wall, which changes the missing wavelength. This modified spectrum is fed via the optical waveguide and a coupler to a spectrometer for evaluation, in which the missing spectral component is determined.

Bei dieser bekannten Druckmessvorrichtung besteht der Nachteil, dass die Auflösung für viele Anwendungsfälle zu gering ist.at This known pressure measuring device has the disadvantage that the resolution for many use cases is too low.

Messaufgaben faseroptischer Druckaufnehmer in Berei chen der Langzeitüberwachung, wie z.B. in der Geotechnik zur Überwachung quasistatischer Druckgrößen über große Zeiträume, stellen spezielle Anforderungen an den Druckaufnehmer. Hierzu gehören neben der stabilen und zuverlässigen Erfassung der Messgröße die Sicherstellung der Reproduzierbarkeit statistischer Messwerte über Jahre hinweg. Dies erfordert die Beherrschung von Drift-, Hysterese- und Alterungserscheinungen, da bei dem typisch verlorenen Einbau der Sensoren Nachkalibrierungen oder Probebelastungen nicht möglich sind.measurement tasks fiber optic pressure transducer in the field of long-term monitoring, such as. in geotechnical engineering for surveillance quasi-static pressure values over long periods of time special requirements for the pressure transducer. These include beside the stable and reliable Capturing the measurand the seizure the reproducibility of statistical measurements over years. This requires the control of drift, hysteresis and aging phenomena, because with the typically lost installation of the sensors recalibrations or trial loads are not possible are.

Hinsichtlich der Tatsache, dass bei derartigen Druckaufnehmern angestrebt wird, bei möglichst geringen Membranauslenkungen zu arbeiten, erweist sich häufig, dass entweder die Auflösung und Genauigkeit der Messverfahren nicht ausreichend sind oder absolute und zuverlässige Messwerte beim Wechsel des Ansteuer- und Auswertegeräts oder einzelner optischer Komponenten nicht gewährleistet werden können. Eine nachträgliche Kalibrierung des Sensors oder Referenzierung der Messwerte bei verloren eingebauten Sensoren ist ebenfalls nicht möglich.Regarding the fact that it is the aim of such pressure transducers at the lowest possible Working diaphragm deflections often proves that either the resolution and accuracy the measuring methods are insufficient or absolute and reliable measured values when changing the control and evaluation device or individual optical Components can not be guaranteed can. An afterthought Calibration of the sensor or referencing of the measured values when lost built-in sensors is also not possible.

Aus T. Li, R. G. May, A. Wang, R. O. Claus: Optical scanning extrinsic Fabry-Perot interferometer for absolute microdisplacement measurement, in: Applied Optics, Vol. 36, No. 34, 1997, S. 8858–8861, ist ein Doppel-Fabry-Perot-Interferometer bekannt, das ein Messinterferometer und ein Referenzinterferometer aufweist. Beide Interferometer enthalten jeweils in einem Rohr einen Luftraum zwischen den Endflächen von zwei optischen Fasern, wobei bei dem Messinterferometer der der Luftraum durch Verschieben der einen Endfläche veränderbar ist und bei dem Referenzinterferometer beide Endflächen durch Befestigen der optischen Fasern an dem Rohr fixiert sind, so dass ein konstanter Referenzluftraum gebildet ist. Vor Beginn der Messung wird das Referenzinterferometer kalibriert, indem die eine optische Faser verschoben und dann in der kalibrierten Stellung fixiert wird.Out T. Li, R.G. May, A. Wang, R.O. Claus: Optical scanning extrinsic Fabry-Perot interferometer for absolute microdisplacement measurement, in: Applied Optics, Vol. 36, no. 34, 1997, pp. 8858-8861 a double Fabry-Perot interferometer known as a measuring interferometer and a reference interferometer. Both interferometers included each in a tube an air space between the end faces of two optical fibers, wherein in the measuring interferometer of the Airspace is variable by moving the one end surface and the reference interferometer both end surfaces by fixing the optical fibers to the tube, so that a constant reference air space is formed. Before start In the measurement, the reference interferometer is calibrated by the moved an optical fiber and then in the calibrated position is fixed.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung und ein Verfahren zur diskontinuierlichen Absolutmessung von gegenüber der Dauer eines Messvorgangs langzeitigen Verschiebungen eines reflektierenden Elements, mit einem ersten Fabry-Pérot-Faserinterferometer als Messinterferometer mit einem ersten Lichtwellenleiter mit einem Ende zur Emission von Messlicht und zur Aufnahme von reflektiertem Messlicht, wobei das reflektierende Element dem einen Ende des ersten Lichtwellenleiters gegenüberliegt und seine Lage relativ zu dem einen Ende des ersten Lichtwellenleiters in Richtung von dessen Ach se verschiebbar ist, und mit einer Auswerteeinheit zur Ermittlung der Größe der Verschiebung des reflektierenden Elements anhand des reflektierten Messlichts anzugeben, die es ermöglichen, bei einfachem und robustem Aufbau absolute und langzeitstabile Messergebnisse quasistatischer Messgrößen auch bei geringen Verschiebungen über große Zeiträume zu gewinnen, sowie eine Referenzierung der Messwerte bei verlorenem Einbau zu ermöglichen, um eine hohe Wiederholgenauigkeit der Messwerte über mehrere Jahre hinweg zu gewährleisten. Die Auswerteeinheit soll vom Messinterferometer ohne Verlust des Bezugspunktes bzw. Nullpunktes trennbar sein. Auch soll der Austausch einzelner optischer, faseroptischer oder elektrischer Komponenten der Messvorrichtung keinen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Messergebnisse haben.It is the object of the present invention, a measuring device and a method for discontinuous absolute measurement over the duration of a measurement long-term shifts a reflective element, with a first Fabry-Pérot fiber interferometer as a measuring interferometer with a first optical waveguide with an end for emission of measuring light and for receiving reflected measuring light, wherein the reflective element is opposite to the one end of the first optical waveguide and its position is displaceable relative to the one end of the first optical waveguide in the direction of its axis, and with an evaluation unit for determining the amount of displacement of the reflective element With the help of the reflected measuring light, it is possible to obtain absolute and long-term stable measuring results of quasi-static measured quantities even with small displacements over long periods of time with a simple and robust construction, as well as a ref To enable the measurement values to be saved in the event of lost installation in order to ensure high repeatability of the measured values over several years. The evaluation unit should be separable from the measuring interferometer without loss of the reference point or zero point. Also, the off Replacement of individual optical, fiber-optic or electrical components of the measuring device have no effect on the reliability of the measurement results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.These The object is achieved by a measuring device with the features of claim 1 and a Method with the features of claim 11 Advantageous developments the measuring device according to the invention or the method according to the invention emerge from the respective subclaims.

Dadurch, dass eine Verschiebevorrichtung zur steuerbaren Verschiebung des reflektierenden Elements zur Vergrößerung des Abstands zwischen diesem und dem einen Ende des ersten Lichtwellenleiters während eines Messvorgangs und ein Anschlagindikator zur Erfassung des Auftreffens des reflektierenden Elements auf einen in definierter Lage zum Messinterferometer angeordneten Anschlag bei der Verschiebung durch die Verschiebevorrichtung vorgesehen sind, kann bei jedem Messvorgang der Abstand zwischen der jeweils gegenwärtigen Lage des reflektierenden Elements und einem festen Bezugs- bzw. Nullpunkt gemessen werden, so dass die Verschiebung zwischen zwei zeitlich aufeinander folgenden Messvorgängen ermittelt werden kann.Thereby, in that a displacement device for the controllable displacement of the reflective element to increase the distance between this and one end of the first optical fiber during a Measuring process and a stop indicator for recording the impact of the reflective element on a in a defined position to the measuring interferometer arranged stop provided during the displacement by the displacement device are, with each measurement the distance between the respective current Position of the reflective element and a fixed reference or Zero be measured, so that the shift between two temporally successive measuring operations can be determined.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to FIGS Embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1 den prinzipiellen Aufbau eines Messinterferometers bei einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 the basic structure of a measuring interferometer in a measuring device according to an embodiment of the invention,

2 den prinzipiellen Aufbau eines Anschlagindikators bei einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 the basic structure of a stop indicator in a measuring device according to an embodiment of the invention,

3 den prinzipiellen Aufbau eines das Messinterferometer und den Anschlagindikator enthaltenden Sensorkopfes einer Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 3 the basic structure of a measuring interferometer and the impact indicator containing sensor head of a measuring device according to an embodiment of the invention,

4 eine Messvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4 a measuring device according to an embodiment of the invention,

5 typische Mess- und Auswertesignale bei Verwendung von Licht einer Wellenlänge, und 5 typical measurement and evaluation signals when using light of a wavelength, and

6 den prinzipiellen Aufbau einer Messvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 the basic structure of a measuring device according to another embodiment of the invention.

Das Messinterferometer nach 1 ist ein weitgehend rückwirkungsfrei gestaltetes faseroptisches Fabry-Pérot-Interferometer, das eine Kapillare 1, einen Lichtwellenleiter 2 zum Senden und Empfangen von Licht und ein reflektierendes Element 3, das als kurzes Lichtwellenleiterstück ausgebildet ist, aufweist. Die exakt senkrecht zur optischen Achse stehende, glatt gebrochene oder polierte Stirnfläche 2a des Lichtwellenleiters 2 und die ebenfalls glatt gebrochene oder polierte Stirnfläche 3a des reflektierenden Elements 3 stehend sich im Inneren der Kapillare 1 parallel gegenüber und bilden, aufgrund des geringen Reflexionsgrad der relevanten Glasoberflächen von ca. 0,04 bei senkrechtem Auftreffen des Lichts, die Spiegel eines Fabry-Pérot-Resonators 4 geringer Güte. Dies bedeutet, dass die reflektierte Intensität des Fabry-Pérot-Resonators 4 bei gleichförmiger Veränderung des Abstands zwischen den Stirnflächen 2a und 3a einen annähernd kosinusförmigen Verlauf besitzt. Um die Einleitung einer translatorischen Bewegung in den Fabry-Pérot-Resonator 4 zu ermöglichen, wird einer der beiden in die Kapillare 1 ragenden Lichtleiter 2 bzw. 3 durch thermisches Kollabieren der Kapillare 1 oder mittels einer Klebeverbindung fest mit der Kapillare 1 verbunden, während der andere frei in der Kapillare 1 gleiten kann. In 1 ist der Lichtwellenleiter 2 über einen schmalen Bereich 1a fest mit der Kapillare 1 verbunden. Die Verbindung befindet sich in einem gewissen Abstand vom Ende der Kapillare, um die mechanische Stabilität des durch den Kollabierungsvorgang beeinflussten Lichtwellenleiterabschnitts zu verbessern. Das frei in der Kapillare 1 gleitende reflektierende Element 3 wird durch Führungs- und Dichtelemente 5 und 6 geführt. Dies bedeutet, dass das Messinterferometer gegenüber der Umwelt abgeschlossen und vor Verschmutzung und Umwelteinflüssen wie z.B. Feuchte geschützt ist. Die Einleitung einer Bewegung erfolgt über das reflektierende Element 3 als gleitender Teil des Messinterferometers. Eine Abdeckung 7 an der Stirnfläche 3a entge gengesetzten Ende des reflektierenden Elements 3 wird sowohl als Begrenzung der Gleitbewegung als auch zur Ankopplung an ein das reflektierende Element 3 verschiebendes Federelement verwendet.The measuring interferometer after 1 is a largely reaction-free designed fiber optic Fabry-Pérot interferometer, which is a capillary 1 , an optical fiber 2 for transmitting and receiving light and a reflective element 3 , which is designed as a short piece of optical waveguide has. The exactly perpendicular to the optical axis standing, smooth broken or polished end face 2a of the optical fiber 2 and the also smooth broken or polished face 3a of the reflective element 3 standing inside the capillary 1 parallel and form, due to the low reflectance of the relevant glass surfaces of about 0.04 at normal incidence of light, the mirror of a Fabry-Pérot resonator 4 low quality. This means that the reflected intensity of the Fabry-Pérot resonator 4 with uniform change of the distance between the end faces 2a and 3a has an approximately cosinusoidal course. To initiate a translational movement in the Fabry-Pérot resonator 4 to allow one of the two into the capillary 1 protruding light guide 2 respectively. 3 by thermal collapse of the capillary 1 or by means of an adhesive bond firmly with the capillary 1 while the other is free in the capillary 1 can slide. In 1 is the fiber optic cable 2 over a narrow area 1a firmly with the capillary 1 connected. The connection is at a certain distance from the end of the capillary in order to improve the mechanical stability of the optical waveguide section influenced by the collapse process. The free in the capillary 1 sliding reflective element 3 is made by guiding and sealing elements 5 and 6 guided. This means that the measuring interferometer is closed to the environment and protected against pollution and environmental influences such as moisture. The initiation of a movement takes place via the reflective element 3 as a sliding part of the measuring interferometer. A cover 7 at the frontal area 3a entge gengesetzten end of the reflective element 3 is used both as a limitation of the sliding movement as well as for coupling to a reflective element 3 shifting spring element used.

Der Anschlagindikator besteht im konstruktiv einfachsten Fall aus einem mechanischen Festanschlag, der auf einem justierbaren Träger angeordnet ist. Das Auftreffen des reflektierenden Elements 3 bzw. der Abdeckung 16 auf dem Anschlag bei einem Messvorgang kann aus dem Verlauf der Messkurve softwareseitig durch Ermittlung von definierten Anstiegsbedingungen detektiert werden.The impact indicator consists in the structurally simplest case of a mechanical fixed stop, which is arranged on an adjustable support. The impact of the reflective element 3 or the cover 16 on the stop during a measuring process can be detected from the course of the trace on the software side by determining defined rise conditions.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Anschlagsindikators hat dieser jedoch einen ähnlichen Aufbau wie das Messinterferometer nach 1. Ankommendes und abgehendes bzw. reflektiertes Licht wird durch einen Lichtwellenleiter 8 geführt, der in eine Kapillare 9 ragt und fest mit dieser verbunden ist. Den wesentlichen Unterschied gegenüber dem Messinterferometer bildet die Ausführung des aus der Kapillare 9 herausragenden Endes des gleitenden Lichtwellenleiterstücks 10. Beim Anschlagindikator nach 2 ist dieses mit einem harten, formstabilen Anschlagelement 11, das beispielsweise aus Keramik besteht, verbunden. Dieses Anschlagelement 11 sitzt formschlüssig in einem vorzugsweise keramischen Maskenelement 12, das starr an einem justierbaren Träger befestigt ist. Das Anschlagelement 11 ist weiterhin über ein dauerelastisches Element 13, das aus einem langzeitstabilen Elastomer bestehen, jedoch auch als metallische Feder ausgebildet sein kann, an die Kapillare 9 gekoppelt. Bei jedem später noch näher beschriebenen Anfahren des Referenz- bzw. Nullpunktes während eines Messvorgangs wird das elastische Ele ment des Sensorkopfes an das Anschlagelement herangeführt und dieses nach erfolgter Berührung durch das elastische Element exakt in die Lage des Referenzpunktes zurückbewegt.At the in 2 illustrated embodiment of a stop indicator, however, this has a similar structure as the measuring interferometer after 1 , Incoming and outgoing or reflected light is transmitted through an optical fiber 8th led into a capillary 9 protrudes and is firmly connected to this. The main difference compared to the measuring interferometer is the design of the capillary 9 outstanding end of the sliding optical fiber piece 10 , After the stop indicator 2 this is with a hard, dimensionally stable stop element 11 , which consists for example of ceramic, connected. This stop element 11 sits positively in a preferably ceramic mask element 12 , which is rigidly attached to an adjustable support. The stop element 11 is still on a permanently elastic element 13 , which consist of a long-term stable elastomer, but may also be designed as a metallic spring, to the capillary 9 coupled. In each approach described later in more detail of the reference or zero point during a measurement process, the elastic ele ment of the sensor head is brought to the stop element and this moved back after contact by the elastic member exactly in the position of the reference point.

3 zeigt den Aufbau eines faseroptischen Druckmesskopfes, der ein Messinterferometer 14 nach 1 sowie einen Anschlagindikator 15 nach 2 enthält. Diese sind so angeordnet, dass ihre optischen Achsen zusammenfallen, wobei die Abdeckung 7 des Messinterferometers 14 und das Anschlagelement 11 des Anschlagindikators 15 einander zugewandt sind. 3 shows the construction of a fiber optic pressure measuring head, which is a measuring interferometer 14 to 1 as well as a stop indicator 15 to 2 contains. These are arranged so that their optical axes coincide, with the cover 7 of the measuring interferometer 14 and the stopper element 11 the impact indicator 15 facing each other.

Eine in einem Gehäuse 16 sitzende Membran 17 ist über ein Übertragungselement 18 mit einem Federelement 19 derart verbunden, dass die bei einer Druckbeaufschlagung der Membran 17 durch einen außen anliegenden und auf die Membran 17 wirkenden Über- oder Unterdruck auftretende Durchbiegung der Membran 17 als translatorische Bewegung auf das Federelement 19 übertragen wird. Diese translatorische Bewegung wirkt auf das bewegbare reflektierende Element 3 des starr in Bezug auf das Gehäuse 16 und damit auch starr in Bezug auf die Befestigungsstellen der Membran 17 angeordneten Messinterferometers 14, welches seinerseits auf einem justierbaren Träger 20 befestigt ist. Das Messinterferometer 14 ist vorzugsweise rückwirkungsfrei ausgeführt, so dass es nur eine vernachlässigbare Kraft auf das Federelement 19 und damit rückwirkend auf die Membran 17 ausübt.One in a housing 16 sitting membrane 17 is via a transmission element 18 with a spring element 19 connected in such a way that at a pressurization of the membrane 17 through an outside and on the membrane 17 acting over or under pressure occurring deflection of the membrane 17 as a translational movement on the spring element 19 is transmitted. This translational movement acts on the movable reflective element 3 of the rigid in relation to the housing 16 and thus also rigid with respect to the attachment points of the membrane 17 arranged measuring interferometer 14 which in turn is on an adjustable support 20 is attached. The measuring interferometer 14 is preferably carried out without feedback, so that there is only a negligible force on the spring element 19 and thus retroactively on the membrane 17 exercises.

Über den Lichtwellenleiter 1, vorzugsweise einen Monomode-Lichtwellenleiter, wird sowohl das von mindestens einer Lichtquelle stammende kohärente, monochromatische Licht dem Messinterferometer 14 zugeführt als auch das im Fabry-Pérot-Resonator 4 modulierte Licht zurück zu einem fotoelektrischen Empfänger geleitet.Over the optical fiber 1 , preferably a monomode optical waveguide, both the coherent, monochromatic light originating from at least one light source becomes the measuring interferometer 14 fed as well as in the Fabry-Pérot resonator 4 modulated light passed back to a photoelectric receiver.

Über den Fabry-Pérot-Resonator 4 wird eine hochaufgelöste Erfassung der Verschiebung des reflektierenden Elements 3 und damit der durch die Druckbeaufschlagung erfolgten Durchbiegung der Membran 17 realisiert. Das aus dem Resonator 4 ausgekoppelte und über den Lichtwellenleiter 2 zurückgeführte Licht weist eine Intensitätsverteilung auf, deren Gesetzmäßigkeit in der bekannten Formel von G. B. Airy beschrieben wird. Das im Messinterferometer 14 modulierte Licht enthält somit eine Information über den auf die Membran 17 wirkenden Druck.About the Fabry-Pérot resonator 4 becomes a high-resolution detection of the displacement of the reflective element 3 and thus the deflection of the membrane due to the application of pressure 17 realized. That from the resonator 4 decoupled and over the optical fiber 2 recirculated light has an intensity distribution whose regularity is described in the known formula of GB Airy. That in the measuring interferometer 14 modulated light thus contains information about the on the membrane 17 acting pressure.

Durch Einleiten einer Hilfsenergie in den Sensorkopf kann zu einem beliebigen Zeitpunkt das Federelement 19 definiert verformt werden, bis es das Anschlagelement 11 des Anschlagindikators 15 berührt. Im Beispiel nach 3 wird durch einen über eine Leitung 21 geregelt angelegten Steuerdruck ein Federbalg 22 so bewegt, dass er mit einem Stößel 23 gegen das Federelement 19 drückt und dieses leicht auslenkt, bis es mit einer auf ihm angebrachte Tastspitze 24 das Anschlagelement 11 berührt. Der als faseroptisches Fabry-Pérot-Interferometer ausgebildete Anschlagindikator 15 ist mit dem Lichtwellenleiter 8, der ebenfalls das von mindestens einer Lichtquelle stammende kohärente und monochromatische Licht dem Anschlagindikator 15 zuführt sowie das ausgekoppelte modulierte Licht zu einem in 3 nicht gezeigten fotoelektrischen Empfänger leitet, verbunden ist, verändert hoch empfindlich den Intensitätsverlauf des modulierten Lichts. Nach der Detektion der Berührung zwischen der Tastspitze 24 und dem Anschlagelement 11 wird die Zufuhr der Hilfsenergie gestoppt. Die Bewegung des Fe derelements 19 wird auf das mit diesem verbundene reflektierende Element 3 übertragen, so dass sich entsprechende Intensitätsänderungen des aus dem Fabry-Pérot-Resonator 4 ausgekoppelten und über den Lichtwellenleiter 2 zurückgeleiteten Lichts ergeben.By introducing an auxiliary energy into the sensor head can at any time, the spring element 19 Defines to be deformed until it touches the stopper 11 the impact indicator 15 touched. In the example below 3 is through one over a line 21 regulated applied control pressure a bellows 22 so moved that he with a pestle 23 against the spring element 19 push and slightly deflect this until it has a stylus tip attached to it 24 the stop element 11 touched. Designed as a fiber optic Fabry-Pérot interferometer stop indicator 15 is with the fiber optic cable 8th Also, the coherent and monochromatic light originating from at least one light source is the impact indicator 15 supplies as well as the decoupled modulated light to a in 3 not shown, conducts, changes highly sensitive the intensity profile of the modulated light. After detecting the contact between the stylus tip 24 and the stopper element 11 the supply of auxiliary power is stopped. The movement of the Fe derelements 19 is on the reflective element associated with this 3 transmit, so that corresponding intensity changes of the Fabry-Pérot resonator 4 decoupled and over the optical fiber 2 returned light.

Die Parameter der Membran 17, des Federelements 19 und der elastischen Elemente des Anschlagindikators 15 sind so aufeinander abgestimmt, dass das Messergebnis durch diese Bewegung nicht verfälscht wird.The parameters of the membrane 17 , of the spring element 19 and the elastic elements of the stop indicator 15 are coordinated so that the measurement result is not distorted by this movement.

Der Federbalg 22 kann hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden; auch besteht die Möglichkeit, das Federelement 19 elektrisch oder optoelektrisch zu verformen.The bellows 22 can be operated hydraulically or pneumatically; It is also possible, the spring element 19 deform electrically or optoelectrically.

4 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung nach der Erfindung. 4 shows the structure of an embodiment of a measuring device according to the invention.

Kohärentes, monochromatisches Licht eines Halbleiterlasers 25 wird in einen Monomode-Lichtwellenleiter 26 eingekoppelt, über einen optischen Verzweiger 27 auf zwei weitere Monomode-Lichtwellenleiter 28 und 29 aufgeteilt und zu einem Sensorkopf 30 geführt, der dem Sensorkopf nach 3 entspricht. In diesem dienen der Monomode-Lichtwellenleiter 2 der Versorgung des Messinterferometers und der Monomode-Lichtwellenleiter 8 der Versorgung des Anschlagindikators. Das vom Sensorkopf 30 über die Monomode-Lichtwellenleiter 2 und 8 zurückgeleitete Licht wird über zwei weitere optische Verzweiger 31 und 32 aus den Lichtwellenleitern 2 und 8 ausgekoppelt und separat fotoelektrischen Wandlern 33 und 34, beispielsweise Fotodioden, zugeführt. Hier werden die eintreffenden optischen Signale in elektrische Signale umgewandelt und an eine Auswerteeinheit 35 weitergegeben, in der sie verstärkt, bewertet, in die entsprechende Weg- oder Druckgröße umgewandelt, visualisiert und gespeichert werden. Die Auswerteeinheit 35 ist direkt mit einer Steuervorrichtung 36 zur Steuerung einer Quelle 37 für Hilfsenergie verbunden. Die Hilfsenergie wird in Form eines durch ein Fluid übertragenen Drucks über die Leitung 21 zu dem Federbalg 22 geführt.Coherent, monochromatic light of a semiconductor laser 25 becomes a single-mode optical fiber 26 coupled via an optical splitter 27 on two more single-mode optical fibers 28 and 29 split and to a sensor head 30 led the sensor head after 3 equivalent. In this serve the single-mode optical fiber 2 the supply of the measuring interferometer and the single-mode optical fibers 8th the supply of the impact indicator. That from the sensor head 30 over the single-mode optical fibers 2 and 8th Returned light is transmitted through two more optical branches 31 and 32 from the optical fibers 2 and 8th decoupled and separately photoelectric converters 33 and 34 , For example, photodiodes supplied. Here, the incoming optical signals are converted into electrical signals and sent to an evaluation unit 35 in which they are amplified, evaluated, converted into the corresponding path or print size, visualized and stored. The evaluation unit 35 is directly with a control device 36 to control a source 37 connected for auxiliary power. The auxiliary energy is in the form of a pressure transmitted through a fluid via the line 21 to the bellows 22 guided.

Ein Messvorgang wird bei der Messvorrichtung nach 4 bei Verwendung von Licht nur einer Wellenlänge wie folgt durchgeführt.A measuring operation is in the measuring device after 4 when using light of only one wavelength as follows.

Der bereits vor dem Einbau kalibrierte und bezüglich der Lage des Referenzpunktes überprüfte Sensorkopf 30 liefert bei angeschlossener Auswerteeinheit 35 permanent Signale, die die optische Weglänge im Fabry-Pérot-Resonator 4 des Messinterferometers 14 und damit den auf die Membran 17 wirkenden Druck repräsentieren. Diese Signale sind nicht eindeutig, denn sie stellen den Intensitätsverlauf abhängig vom Phasenwinkel der interferierenden Teilstrahlen im Fabry-Pérot-Resonator 4 dar. Um zu einer eindeutigen Messaussage zu kommen, wird das Messinterferometer ausgehend von der Stellung des reflektierenden Elements 3, die ihm vom an der Membran 17 anliegenden Druck aufgezwungen wird, durch Auslenkung des Federelements 19 mittels der zugeführten Hilfsenergie bis zu einem festen Referenzpunkt verändert. Die Stellung bei Erreichen des Referenzpunktes wird durch den Anschlagindikator 15 detektiert. Eine Auswertung der Signale des Messinterferometers während dieser Auslenkung ergibt die Weg- bzw. Druckdifferenz zwischen der Stellung mit Messgrößenbeaufschlagung und dem festen Referenzpunkt. Da das reflektierende Element 3 während dieser Messung nur in eine Richtung bewegt wird, ist eine eindeutige Messaussage möglich. Gültig ist die Messaussage wenn die Differenz der permanenten Signale, die die optische Weglänge im Fabry-Pérot-Resonator 4 des Messinterferometers 14 repräsentieren einen vorgegebenen Wert nicht übersteigen.The sensor head calibrated before installation and checked for the position of the reference point 30 delivers with connected evaluation unit 35 permanent signals representing the optical path length in the Fabry-Pérot resonator 4 of the measuring interferometer 14 and with it on the membrane 17 represent acting pressure. These signals are not unambiguous, because they set the intensity curve as a function of the phase angle of the interfering partial beams in the Fabry-Pérot resonator 4 In order to arrive at a clear measurement statement, the measuring interferometer is based on the position of the reflecting element 3 That's him from the membrane 17 applied pressure is imposed by deflection of the spring element 19 changed by the supplied auxiliary power up to a fixed reference point. The position when the reference point is reached is indicated by the stop indicator 15 detected. An evaluation of the signals of the measuring interferometer during this deflection gives the path or pressure difference between the position with Meßgrößenbeaufschlagung and the fixed reference point. Because the reflective element 3 during this measurement is moved in one direction only, a clear measurement statement is possible. The measurement statement is valid if the difference of the permanent signals, the optical path length in the Fabry-Pérot resonator 4 of the measuring interferometer 14 do not exceed a given value.

5 zeigt Zeitdiagramme von typischen Signalen bei einer derartigen Messung. Die obere Kurve 38 stellt den normierten Verlauf des Messsignals des Messinterferometers während des Vorgangs der Auslenkung des Federelements 19 durch die Hilfsenergie ausgehend von dem Punkt 39, der durch die Durchbiegung der Membran 17 bestimmt wird, bis zu dem Referenzpunkt 40 dar. Der bei der Auslenkung zurückgelegte Weg des reflektierenden Elements 3 ist durch Δϕ gekennzeichnet. Man erkennt aus der abnehmenden Frequenz die ansteigende Gegenkraft des Federelements 19 bei zunehmender Auslenkung, die zu einer abnehmenden Geschwindigkeit des Federelements 19 führt. Durch die Detektion des Referenzpunktes 40 mittels des Anschlagdetektors 15 wird ein echtes Triggersignal geliefert, das sich gut auswerten lässt. Der Ausgangspunkt der Bewegung des Messinterferometers 14, d.h., die durch den Zustand der Membran 17 bestimmte Lage, ist dagegen einfach aus dem Unterschied des Kurvenverlaufs vom "Ruhezustand" bei Beaufschlagung mit der quasistatischen Messgröße zum steilen Anstieg des Signals beim Zuführen der Hilfsenergie zu ermitteln. Aus diesen Angaben wird der Weg- bzw. Druckverlauf 41 ermittelt. Die mittlere Kurve 42 zeigt das Ausgangssignal des Anschlagindikators 15. 5 shows timing diagrams of typical signals in such a measurement. The upper curve 38 represents the normalized course of the measuring signal of the measuring interferometer during the process of deflection of the spring element 19 by the auxiliary energy starting from the point 39 caused by the deflection of the membrane 17 is determined, up to the reference point 40 The distance traveled by the deflection of the reflective element 3 is characterized by Δφ. It can be seen from the decreasing frequency, the increasing counterforce of the spring element 19 with increasing deflection, which leads to a decreasing speed of the spring element 19 leads. By the detection of the reference point 40 by means of the stop detector 15 a real trigger signal is delivered, which can be evaluated well. The starting point of the movement of the measuring interferometer 14 that is, by the condition of the membrane 17 certain position, on the other hand, is simply determined from the difference in the curve from the "idle state" when subjected to the quasi-static measured variable to the steep rise of the signal when supplying the auxiliary energy. From this information, the path or pressure curve 41 determined. The middle curve 42 shows the output signal of the stop indicator 15 ,

Anhand des Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung nach 6 wird der Messvorgang bei Verwendung von Licht zweier Wellenlängen näher erläutert. Der Aufbau der Messvorrichtung ist gegenüber der bei Verwendung nur einer Lichtwellenlänge nach 4 geringfügig verändert. Das kohärente, monochromatische Licht zweier Halbleiterlaser 43 und 44, die kohärentes, monochromatisches Licht mit zwei nahe beieinander liegenden Wellenlängen emittieren, wird hier lediglich über einen zusätzlichen faseroptischen Verzweiger 45 in einen Monomode-Lichtwellenleiter 46 eingekoppelt.Based on the embodiment of a measuring device according to 6 the measuring process is explained in more detail when using light of two wavelengths. The construction of the measuring device is opposite to that when using only one wavelength of light 4 slightly changed. The coherent, monochromatic light of two semiconductor lasers 43 and 44 , which emit coherent, monochromatic light with two closely spaced wavelengths, here is only an additional fiber optic branching 45 in a single-mode optical fiber 46 coupled.

Der eigentliche Messvorgang erfolgt wie bei der Verwendung nur einer Lichtwellenlänge; nur dass in diesem Fall sowohl im Messinterferometer als auch im Anschlagindikator das Licht beider Wellenlängen unabhängig voneinander verändert wird und dieses eine gegenseitige, vom Abstand der Reflektoren in den Fabry-Pérot-Resonatoren abhängige Phasendifferenz aufweist. Die Trennung der Signale erfolgt durch die Anwendung eines geeigneten Multiplexverfahrens, im Beispiel nach 6 durch Zeitmultiplex.The actual measuring process takes place as in the use of only one wavelength of light; only in this case, both in the measuring interferometer and in the impact indicator, the light of both wavelengths is changed independently and this has a mutual, dependent on the distance of the reflectors in the Fabry-Pérot resonators phase difference. The separation of the signals is carried out by the application of a suitable multiplexing method, in the example 6 by time division.

Vorteile dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich aus der noch genaueren Detektion des Anschlags durch die Beobachtung zweier phasenverschobener Signale und einer einfacheren Auswertung der Signalverläufe. Der hauptsächliche Vorteil jedoch resultiert aus der Möglichkeit, auf zeitlich zwischen den nullpunktreferenzierten Messungen permanent absolute Messwerte erhalten zu können. Dieser Umstand erweitert das Anwendungsgebiet dieser Messvorrichtung auf das Gebiet der zuverlässigen Messung schneller Druckänderungen.advantages this embodiment arise from the even more accurate detection of the attack by the observation of two phase-shifted signals and a simpler one Evaluation of the signal curves. The main one Advantage, however, results from the possibility of timing in between the zero-point-referenced measurements permanently absolute measured values to be able to get. This Circumstance expands the field of application of this measuring device the area of reliable Measurement of fast pressure changes.

Claims (12)

Messvorrichtung zur diskontinuierlichen Absolutmessung von gegenüber der Dauer eines Messvorgangs langzeitigen Verschiebungen eines reflektierenden Elements (3) mit einem ersten Fabry-Pérot-Faserinterferometer als Messinterferometer (14) mit einem ersten Lichtwellenleiter (2) mit einem Ende (2a) zur Emission von Messlicht und zur Aufnahme von reflektiertem Messlicht, wobei das reflektierende Element (3) dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) gegenüberliegt und seine Lage relativ zu dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) in Richtung von dessen Achse verschiebbar ist, und mit einer Auswerteeinheit (35) zur Ermittlung der Größe der Verschiebung des reflektierenden Elements (3) anhand des reflektierten Messlichts, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebevorrichtung (22) zur steuerbaren Verschiebung des reflektierenden Elements (3) zur Vergrößerung des Abstands zwischen diesem und dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) während eines Messvorgangs und ein Anschlagindikator (15) zur Erfassung des Auftreffens des reflektierenden Elements (3) auf einen in definierter Lage zum Messinterferometer (14) angeordneten Anschlag (10, 11) bei der Verschiebung durch die Verschiebevorrichtung (22) vorgesehen sind.Measuring device for discontinuous absolute measurement of over the duration of a measurement long-term shifts of a reflek element ( 3 ) with a first Fabry-Pérot fiber interferometer as measuring interferometer ( 14 ) with a first optical waveguide ( 2 ) with one end ( 2a ) for emitting measuring light and for receiving reflected measuring light, wherein the reflective element ( 3 ) one end ( 2a ) of the first optical waveguide ( 2 ) and its position relative to the one end ( 2a ) of the first optical waveguide ( 2 ) is displaceable in the direction of the axis thereof, and with an evaluation unit ( 35 ) for determining the size of the displacement of the reflective element ( 3 ) based on the reflected measuring light, characterized in that a displacement device ( 22 ) for the controllable displacement of the reflective element ( 3 ) to increase the distance between this and the one end ( 2a ) of the first optical waveguide ( 2 ) during a measurement process and a stop indicator ( 15 ) for detecting the impact of the reflective element ( 3 ) in a defined position to the measuring interferometer ( 14 ) arranged stop ( 10 . 11 ) during the displacement by the displacement device ( 22 ) are provided. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagindikator (15) ein zweites Fabry-Pérot-Faserinterferometer mit einem der dem Messinterferometer (14) abgewandten Seite des reflektierenden Elements (3) zugewandten Anschlag (10, 11) und einem zweiten Lichtwellenleiter (8) mit einem feststehenden Ende zur Emission von Licht und zur Aufnahme von reflektiertem Licht aufweist, wobei eine reflektierende Seite des Anschlags (10, 11) dem einen Ende des zweiten Lichtwellenleiters (8) gegenüberliegt und deren Lage relativ zu diesem verschiebbar ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that the stop indicator ( 15 ) a second Fabry-Pérot fiber interferometer with one of the measuring interferometer ( 14 ) facing away from the reflective element ( 3 ) facing stop ( 10 . 11 ) and a second optical fiber ( 8th ) having a fixed end for emitting light and for receiving reflected light, wherein a reflective side of the stop ( 10 . 11 ) one end of the second optical waveguide ( 8th ) is opposite and whose position is displaceable relative to this. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebevorrichtung (22) durch ein unter Druck stehendes Fluid pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement device ( 22 ) is pneumatically or hydraulically actuated by a pressurized fluid. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebevorrichtung (22) elektrisch oder optoelektrisch betätigbar ist.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement device ( 22 ) is electrically or optoelectrically actuated. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebevorrichtung (22) durch die Auswerteeinheit (35) steuerbar ist.Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the displacement device ( 22 ) by the evaluation unit ( 35 ) is controllable. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem zweiten Lichtwellenleiter (8) aufgenommene reflektierte Licht zur Auswerteeinheit (35) führbar ist.Measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that of the second optical waveguide ( 8th ) reflected light to the evaluation unit ( 35 ) is feasible. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (2) und der zweite (8) Lichtwellenleiter mit einer Lichtquelle (25) zur Erzeugung von kohärentem und monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge verbunden sind.Measuring device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the first ( 2 ) and the second ( 8th ) Optical waveguide with a light source ( 25 ) are connected to generate coherent and monochromatic light having a wavelength. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (2) und der zweite (8) Lichtwellenleiter mit einer Lichtquelle (43, 44) zur Erzeugung von kohärentem und monochromatischem Licht mit mehreren Wellenlängen verbunden sind.Measuring device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the first ( 2 ) and the second ( 8th ) Optical waveguide with a light source ( 43 . 44 ) are connected to produce coherent and monochromatic light having multiple wavelengths. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Element (3) mit einer druckbeaufschlagten Membran (17) verbunden ist.Measuring device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the reflective element ( 3 ) with a pressurized membrane ( 17 ) connected is. Messvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Element (3) über ein rückwirkungsfrei arbeitendes Federelement (19) mit der Membran (17) verbunden ist. Verfahren zur diskontinuierlichen Absolutmessung von gegenüber der Dauer eines Messvorgangs langzeitigen Verschiebungen eines reflektierenden Elements (3), bei dem ein erstes Fabry-Pérot-Faserinterferometer als Messinterferometer (14) mit einem ersten Lichtwellenleiter (2) mit einem Ende (2a) zur Emission von Messlicht und zur Aufnahme von reflektiertem Messlicht verwendet wird, wobei das reflektierende Element (3) dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) gegenüberliegt und seine Lage relativ zu dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) in Richtung von dessen Achse verschoben wird, und eine Auswerteeinheit (35) die Größe der Verschiebung des reflektierenden Elements (3) anhand des reflektierten Messlichts ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Messvorgangs das reflektierende Element (3) aus seiner jeweils gegenwärtigen Lage zur Vergrößerung seines Abstands von dem einen Ende (2a) des ersten Lichtwellenleiters (2) gesteuert verschoben wird bis zum Auftreffen auf einen in definierter Lage zum Messinterferometer (14) angeordneten Anschlag (10, 11) und dass die gegenwärtige Lage des reflektierenden Elements (3) vor seiner gesteuerten Verschiebung anhand des während dieser Verschiebung vom ersten Lichtwel lenleiter (2) empfangenen reflektierten Lichts ermittelt wird.Measuring device according to claim 9, characterized in that the reflecting element ( 3 ) via a non-reactive spring element ( 19 ) with the membrane ( 17 ) connected is. Method for the discontinuous absolute measurement of long-term displacements of a reflecting element compared to the duration of a measuring operation ( 3 ), in which a first Fabry-Pérot fiber interferometer as a measuring interferometer ( 14 ) with a first optical waveguide ( 2 ) with one end ( 2a ) is used to emit measurement light and to record reflected measurement light, wherein the reflective element ( 3 ) one end ( 2a ) of the first optical waveguide ( 2 ) and its position relative to the one end ( 2a ) of the first optical waveguide ( 2 ) is displaced in the direction of its axis, and an evaluation unit ( 35 ) the size of the displacement of the reflective element ( 3 ) is determined on the basis of the reflected measuring light, characterized in that during a measuring process the reflective element ( 3 ) from its current position to increase its distance from the one end ( 2a ) of the first optical waveguide ( 2 ) is controlled until it reaches a defined position to the measuring interferometer ( 14 ) arranged stop ( 10 . 11 ) and that the current position of the reflective element ( 3 ) in front of its controlled displacement on the basis of the first Lichtwel during this shift ( 2 ) received reflected light is detected. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung des Auftreffens des reflektierenden Elements (3) auf den Anschlag (10, 11) ein zweites Fabry-Pérot-Faserinterferometer verwendet wird.A method according to claim 11, characterized in that for determining the impact of the reflective element ( 3 ) on the stop ( 10 . 11 ) a second Fabry-Pérot fiber interferometer is used. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung rückwirkungsfrei auf die gemessene Größe erfolgt.Method according to claim 11 or 12, characterized that the measurement is reaction-free to the measured size.
DE102004020059A 2004-04-20 2004-04-20 Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements Expired - Fee Related DE102004020059B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004020059A DE102004020059B4 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004020059A DE102004020059B4 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004020059A1 DE102004020059A1 (en) 2005-11-24
DE102004020059B4 true DE102004020059B4 (en) 2008-01-31

Family

ID=35219814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004020059A Expired - Fee Related DE102004020059B4 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004020059B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105509816B (en) * 2016-01-29 2018-02-16 苏州弘开传感科技有限公司 A kind of sensor based on Fabry Perot principle
CN114354022B (en) * 2021-12-27 2024-01-05 上海材料研究所有限公司 Output testing system and method of piezoelectric driver

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811178A1 (en) * 1987-03-31 1988-10-20 Plessey Overseas PRESSURE OR SHIFT PROBE WORKING WITH LIGHT FIBERS
DE4018998A1 (en) * 1990-06-13 1992-01-02 Dynisco Geraete Gmbh FIBER OPTICAL PRESSURE SENSOR

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811178A1 (en) * 1987-03-31 1988-10-20 Plessey Overseas PRESSURE OR SHIFT PROBE WORKING WITH LIGHT FIBERS
DE4018998A1 (en) * 1990-06-13 1992-01-02 Dynisco Geraete Gmbh FIBER OPTICAL PRESSURE SENSOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
T. Li, R.G. May, A. Wang, R.O. Claus: Optical scanning extrinsic Fabry-Perot interferometer for absolute microdisplacement measurement. In: Applied Optics, Vol. 36, No. 34, 1997, S. 8858-8861 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004020059A1 (en) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19514852C2 (en) Method and arrangement for acceleration and vibration measurement
EP0422155B1 (en) Wavelength stabilization, in particular for interferometric measurement of length
DE68909320T2 (en) Interferometric sensor and its application in an interferometric device.
DE4018998A1 (en) FIBER OPTICAL PRESSURE SENSOR
DE3811178A1 (en) PRESSURE OR SHIFT PROBE WORKING WITH LIGHT FIBERS
EP0025565A2 (en) Optical device for measuring pressure differences by means of light intensity changes
EP2426466B1 (en) Deflection measuring device using the interferometry principle
WO2010006764A2 (en) Fibre-optic multiwavelength interferometer (mwli) for the absolute measurement of distances and topologies for surfaces at a large operating distance
DE3623265C2 (en) Method and arrangement for fiber optic measurement of a path length or a path length change
WO2019020800A1 (en) Method and device for optical surface measurement by means of a confocal sensor
EP0604645B1 (en) Fibre-optic sensor based on the fabry-perot principle
DE4105270A1 (en) OPTICAL WAY OR DIMENSION MEASUREMENT METHOD AND OPTICAL WAY OR DIMENSION METER
DE102004020059B4 (en) Measuring device and method for the discontinuous absolute measurement of displacements
DE102004053082A1 (en) Position measuring system
DE102007018817A1 (en) Method and device for pressure measurement
DE102011008273A1 (en) Sensor for detecting relative movements between objects
DE102006001732A1 (en) Interferometric measuring device for measuring e.g. surface roughness, of object, has reference interferometer coupled with modulation interferometer, where mechanical coupling is provided between interferometers with backlash on reversal
DE19548158C2 (en) Device for the contactless measurement of surface vibrations
DE102008038883B4 (en) microphone array
DE102010041634A1 (en) Apparatus and method for measuring the distance of an object from a reference point
EP1460400B1 (en) Confocal, fiber optic pressure sensor for a combustion chamber
WO2009149971A1 (en) Bearing shell for a plain bearing, and device and method for the spatially resolved determination of the temperature of a bearing shell in a plain bearing
DE3825606A1 (en) Compact construction of a Michelson interferometer for the measurement of changes in length and in refractive index
DE10057607A1 (en) Pressure and temperature sensors for hostile environments, such as the combustion chamber of an internal combustion engine with the resulting sensors rugged, long lasting and insensitive to electromagnetic interference
DE102019132522A1 (en) Fabry-Perot temperature sensor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141101