DE19701221C1 - Verfahren zur Temperaturkompensation von Meßsignalen eines faseroptischen Sensors - Google Patents
Verfahren zur Temperaturkompensation von Meßsignalen eines faseroptischen SensorsInfo
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Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren zur
Temperaturkompensation von Meßsignalen eines faseroptischen
Sensors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 nimmt die Erfindung
auf einen Stand der Technik Bezug, wie er durch K. Bohnert et
al., Coherence-Tuned Interrogation of a Remote Elliptical Core,
Dual-Mode Fiber Strain Sensor, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,
Vol. 13, No. 1, January 1995, S. 94-103, bekannt ist. Dort
werden 2 faseroptische Meßeinrichtungen zur Messung
elektrischer Wechselspannungen beschrieben, bei denen die
elektrische Spannung an einen zylinderförmigen Quarzkristall
angelegt wird. Eine resultierende, periodische,
piezoelektrische Deformation bzw. Umfangsänderung des
Quarzkristalls wird auf eine 2Modenglasfaser als Sensorfaser
übertragen. Die dadurch hervorgerufene periodische Dehnung der
Sensorfaser führt zu einer Modulation des Phasenunterschiedes
der beiden räumlichen, optischen Moden LP01 und LP11 (gerade),
die sich in der Sensorfaser ausbreiten. Diese Phasenmodulation
ist zur angelegten elektrischen Spannung proportional. Zur
Messung wird dicht von einem Mehrmodenlaser über eine
Einmodenfaser zur Sensorfaser, eine weitere Einmodenfaser und 2
Modulatoren mit einer 2Modenfaser als Empfangsfaser zu 2
Photodioden geleitet, welche das Interferenzmuster der beiden
Moden detektieren. Die differentielle, optische Phase der Moden
der Empfangsfaser wird mit Hilfe eines elektronischen
Regelkreises und 2er piezoelektrischer Modulatoren derart
geregelt, daß die Phasenmodulation in der Sensorfaser gerade
wieder kompensiert wird. Die im Regelkreis erzeugte und an den
Piezomodulatoren anliegende Regelspannung ist somit ein Abbild
der zu messenden elektrischen Spannung. Statt in Transmission
kann die Sensorfaser auch in Reflexion betrieben werden. Ein
wesentliches Merkmal des Sensors besteht darin, daß Störungen
durch Temperaturschwankungen und mechanische Erschütterungen,
welche auf die Verbindungsfasern zwischen der Sende-/Empfangseinheit
und den Sensorkopf einwirken, das Meßsignal
nicht beeinträchtigen. Längenänderungen von Sensor- und
Empfangsfaser infolge von Temperaturänderungen führen ebenfalls
zu optischen Phasenverschiebungen. Diese sind aber in der Regel
so langsam, daß sie problemlos von den periodischen, elektrisch
induzierten Phasenänderungen separiert werden können.
Der piezoelektrische Effekt in Quarz ist temperaturabhängig.
Bei einer Temperaturerhöhung des Quarzes z. B. von 0°C auf
100°C nimmt das Sensorsignal um 2,15% ab. Ohne Korrektur-
oder Kompensationsmaßnahme führt diese Temperaturabhängigkeit
zu einer Verfälschung des Meßsignals, wenn die Temperatur des
Sensorelementes nicht konstant gehalten wird.
Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist, löst
die Aufgabe, ein Verfahren zur Temperaturkompensation von
Meßsignalen eines faseroptischen Sensors anzugeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
abhängigen Patentansprüchen definiert.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Genauigkeit
von Messungen mit einem faseroptischen Sensor verbessert werden
kann, wenn dessen Temperatur nicht konstant gehalten wird.
Auf einen separaten Temperaturfühler am Sensorkopf kann
verzichtet werden. Sensorkopf und elektronischer Teil des
Sensors lassen sich somit galvanisch trennen.
Die Temperatur des Sensors wird aus dem Interferenzkontrast
bestimmt. Temperaturänderungen ändern die Länge und optischen
Parameter der Sensorfaser und damit den optischen
Gangunterschied, den die beiden Moden in der Lichtfaser
akkumulieren. Das wiederum hat eine Änderung des
Interferenzkontrastes am Ende der Empfangsfaser zur Folge. Die
Längen von Sensor- und Empfangsfaser werden so gewählt, daß
sich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Kontrast und
Temperatur ergibt.
Zur Messung des Interferenzkontrastes wird in den
Piezomodulator des Regelkreises ein zusätzliches Wechselsignal
konstanter Amplitude eingespeist, dessen Frequenz oberhalb der
Bandbreite des Regelkreises liegt. Die resultierende Modulation
des Phasenunterschiedes der beiden Moden wird dann vom
Regelkreis nicht kompensiert. Die Amplitude der entsprechenden
Modulation der Lichtintensität an den beiden Photodioden ist
zum Interferenzkontrast proportional. Um etwaige Schwankungen
des Gleichanteils der Lichtintensität auszugleichen, wird das
Wechselsignal auf den Gleichanteil der Lichtintensität an den
beiden Photodioden normiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spiels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine faseroptische Meßeinrichtung mit
einer 2Moden-Sensorfaser in Transmissionsanordnung,
Fig. 2 und 3 anregbare optische Moden einer Sensorfaser und
einer Zuleitungsfaser gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Kalibrierkurve für eine vorgebbare Temperatur
eines Signalempfängers der Meßeinrichtung gemäß Fig.
1 in Abhängigkeit von der Differenz der akkumulierten
Gangunterschiede in der Sensorfaser und einer
Empfangsfaser und
Fig. 5 eine Kalibrierkurve für eine vorgebbare Temperatur
des Signalempfängers der Meßeinrichtung gemäß Fig. 1
in Abhängigkeit von der Temperatur der Sensorfaser.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine faseroptische Meßeinrichtung mit
einem Quarzzylinder bzw. einem piezoelektrischen Sensorelement
(6) aus Quarz mit einer auf dessen Zylinderumfang gewickelten
2Moden-Glasfaser bzw. Lichtfaser bzw. Sensorfaser (s) in einer
Transmissionsanordnung. Die verwendete 2Moden-Sensorfaser (s)
weist einen elliptischen Faserkern (22) mit zueinander
orthogonalen optischen Hauptachsen (x', y') auf. Der Faserkern
(22) ist von einem Fasermantel (23) umgeben, vgl. Fig. 2 links.
Bei einer vorgegebenen Wellenlänge sind ein LP01-Grundmodus und
ein gerader LP11-Modus ausbreitungsfähig. Diese Moden werden
mit einer Polarisation parallel zur großen Hauptachse (x') oder
parallel zur kleinen Hauptachse (y') angeregt. Die angeregten
Moden sind entsprechend mit (LP01(x')), (LP11(x')) bzw.
(LP01(y')) und (LP11(y')) bezeichnet, vgl. Fig. 2 Mitte und
rechts.
Von einer niederkohärenten Lichtquelle (1), z. B. einer
Mehrmoden-Laserdiode, wird Licht über eine hochdoppelbrechende
und damit polarisationserhaltende Einmodenglasfaser bzw.
Einmodenlichtfaser bzw. Zuleitungsfaser (2) mit 2 zueinander
orthogonalen optischen Hauptachsen (x, y), deren Orientierung
in Fig. 2 in Klammern angegeben ist, der Sensorfaser (s) über
eine Glasfaserverbindung bzw. einen Spleiß (3) zugeführt. In
der Einmodenlichtfaser (2) ist das Licht parallel zu einer der
optischen Hauptachsen (x, y) des elliptischen Faserkerns (22)
polarisiert. Die Zuleitungsfaser (2) und die Sensorfaser (s)
sind in dem Spleiß (3) so zusammengespleißt, daß ihre optischen
Hauptachsen (x, y; x', y') in einem Winkel von 0° oder 90°
zueinander stehen. Die optischen Hauptachsen (x, y; x', y')
dieser beiden verspleißten Fasern (2, s) dürfen allenfalls um
einen tolerierbaren Differenzwinkel (E) von ≦ 30°, vorzugsweise
von ≦ 10° von diesem Winkel abweichen.
Je nach Polarisationsrichtung des Lichtes in der
Zuleitungsfaser (2) und dem Winkel zwischen den optischen
Hauptachsen (x, y; x', y') im Spleiß (3) werden die Moden
(LP01) und (LP11) der Sensorfaser (s) entweder mit der
Polarisation parallel zu (x') oder (y') angeregt. Die beiden
Fasern (2, s) sind ferner mit einem lateralen Versatz der
Faserkerne (22) parallel zur großen Hauptachse (x') des
Faserkerns (22) der Sensorfaser (s) zusammengespleißt. Der
Versatz ist derart, daß die beiden Moden (LP01) und (LP11) der
Sensorfaser (s) mit etwa gleicher Amplitude angeregt werden.
Die Sensorfaser (s) steht mit einem piezoelektrischen
Sensorelement (6), z. B. einem Quarzzylinder, in
Wirkverbindung, auf den ein bezüglich seiner Amplitude zu
messendes elektrisches Feld einwirkt, welches durch ein
Blitzzeichen angedeutet ist.
Nach einem Durchlaufen der Sensorfaser (s) wird das Licht über
einen Spleiß (4) in eine weitere polarisationserhaltende
Einmodenlichtfaser bzw. Rückleitungsfaser (2') und von dieser
über einen weiteren Spleiß (5) in eine optische
2Modenlichtfaser bzw. Empfangsfaser (r) eingekoppelt.
Für die Orientierung der optischen Hauptachsen im Spleiß (4)
gilt dasselbe wie im Spleiß (3). Ebenso sind die Fasern (s, 2')
mit einem lateralen Versatz der Faserkerne (22)
zusammengespleißt, derart, daß die beiden Moden (LP01) und
(LP11) der Sensorfaser (s) zu gleichen Anteilen in die
Rückleitungsfaser (2') eingekoppelt werden. Der Spleiß (5) ist
wie der Spleiß (3) ausgeführt.
Die Empfangsfaser (r) ist um 1. und 2. Hohlzylinder aus einer
piezoelektrischen Keramik bzw. um piezoelektrische Modulatoren
(7, 8) gewickelt; sie steht ausgangsseitig mit 2
optoelektrischen Detektoren bzw. Photodioden bzw.
Lichtdetektoren (D1, D2) in optischer Verbindung, welche
jeweils ausgangsseitig eine Ausgangsspannung (U1) bzw. (U2)
liefern, die zur empfangenen Lichtleistung proportional ist.
Die Lichtdetektoren (D1, D2) sind so angeordnet, daß sie beide
jeweils eine der beiden gegenphasigen Substrukturen des
Interferenzmusters detektieren.
Die beiden räumlichen Moden (LP01) und (LP11) der Sensorfaser
(s) akkumulieren einen Gangunterschied ΔLs = ls.Δng, s
wobei ls die Länge der Sensorfaser (s) und Δng, s der
Unterschied der Gruppenbrechungsindizes der beiden Moden ist.
Die beiden räumlichen Moden der Empfangsfaser (r), je nach der
Orientierung der Sensorfaser (s) im Spleiß (5) und der
Polarisationsrichtung in der Rückleitungsfaser (2') sind dies
entweder der LP01(x')- und der gerade LP11(x')-Modus oder der
LP01(y')- und der gerade LP11(y')-Modus, akkumulieren einen
Gangunterschied:
ΔLr = lr.Δng, r,
wobei lr die Länge der Empfangsfaser (r) und Δng, r der
Unterschied der Gruppenbrechungsindizes der beiden Moden ist.
Die Faserlängen ls und lr werden so gewählt, daß ΔLs und ΔLr
innerhalb der Kohärenzlänge der Lichtquelle (1) gleich sind.
Am Ende der Empfangsfaser (r) gibt es Lichtwellen mit einem
relativen Gangunterschied von ΔLr-ΔLs ≈ 0, die miteinander
kohärent interferieren und Lichtwellen mit relativen
Gangunterschieden von ΔLs und ΔLr (mit ΔLs ≈ ΔLr) sowie
ΔLs + ΔLr, welche inkohärent interferieren und lediglich einen
konstanten Untergrund zum Interferenzmuster liefern. Wichtig
ist, daß ΔLs bzw. ΔLr deutlich größer als die Kohärenzlänge der
Lichtquelle (1) sind.
In einer Sensorfaser (s) bzw. einer Empfangsfaser (r) mit einer
nominalen Länge der großen Hauptachse des Faserkerns (14) von
4 µm, einer Länge der kleinen Hauptachse von 2 µm, einem
nominalen Brechungsunterschied zwischen Faserkern (14) und
Fasermantel (15) von 0,03 und einer Faserlänge von 1 m wurde
für die beiden räumlichen Moden ein akkumulierter optischer
Wegunterschied von etwa 3,3 mm bei einer Wellenlänge von 780 nm
gemessen. Der Unterschied zwischen den Gruppenbrechungsindizes
der beiden Moden (LP01) und (LP11) der Sensorfaser (s) und der
Empfangsfaser (r) ist abhängig von der Wellenlänge.
Insbesondere gibt es eine Wellenlänge, bei der Δng gleich 0
wird. Der Gruppenbrechungsindexunterschied zeigt gewöhnlich
eine schwache Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung des
Lichtes. Dieser Effekt ist typisch kleiner als 2%.
Die Empfindlichkeit der Fasern, d. h. die differentielle
Phasenänderung bei einer gegebenen Längenänderung der Faser,
ist abhängig vom Unterschied der Brechungsindizes von Faserkern
(22) und Fasermantel (23), der Kerngröße und -Form sowie der
Wellenlänge. Für Fasern mit einem elliptischen Faserkern (14)
des oben genannten Typs ist für eine Phasenverschiebung von 2 π
zwischen den räumlichen Moden (LP01) und (LP11) bei einer
Wellenlänge von 780 nm eine Längenänderung von ca. 100 µm
erforderlich.
Ein Differenzbildner (10), dem eingangsseitig die
Ausgangsspannungen (U1) und (U2) der Lichtdetektoren (D1, D2)
zugeführt sind, liefert ausgangsseitig eine Differenzspannung
(ΔU) an einen Regler bzw. Differenzspannungsregler (11),
welcher die Differenzspannung (ΔU) auf 0 regelt. Dieser
Differenzspannungsregler (11) liefert ausgangsseitig ein Signal
(S), das sowohl einen Gleich- als auch einen
Wechselspannungsanteil enthält. Dieses Signal (S) gelangt über
ein Tiefpaßfilter (TP) an einen Gleichspannungsverstärker (12),
welcher ausgangsseitig eine Kompensationsspannung (U12) an
einen Modulator (8) überträgt. Das Signal (S) ist ferner einem
Sperrfilter (13) für die Resonanzfrequenz eines Modulators (7)
zugeführt, welches ausgangsseitig eine Kompensationsspannung (U13)
über einen Summierer (15) an den Modulator (7) überträgt.
Das Sperrfilter (13) hat die Aufgabe, ein Schwingen des
Regelkreises auf der Resonanzfrequenz des Modulators (7) zu
verhindern. Die Kompensationsspannung (U13) ist proportional zu
der zu messenden elektrischen Wechselspannung, jedoch nicht
temperaturkompensiert und somit ggf. fehlerhaft.
Die durch eine gegebene, am Sensor (6) anliegende Spannung
hervorgerufene optische Phasenverschiebung ist abhängig von der
Temperatur des Sensorelementes (6), von dessen Geometrie, vom
Typ der Sensorfaser (s) und der Länge des mit dem Sensor (6) in
Verbindung stehenden Lichtfasersegments. Die
Kompensationsspannung (U13) zur Kompensation einer gegebenen
Phasenverschiebung ist abhängig von der Geometrie und vom
Material des Modulators (7), vom Typ der Empfangsfaser (r), von
der Länge des mit dem Modulator (7) in Verbindung stehenden
Lichtfasersegments und von einer Signalempfängertemperatur
(Tr), die gleich der Temperatur des Modulators (7) ist. Der
Modulator (7) kann z. B. so ausgelegt sein, daß eine
Kompensationsspannung (U13) von ± 3 V eine differentielle
optische Phasenverschiebung von ± 100 zwischen den Moden (LP01)
und (LP11) der Empfangsfaser (r) bewirkt. Die
Temperaturabhängigkeit des inversen piezoelektrischen Effektes
des Sensors (6) äußert sich bei gegebener, am Sensor (6)
anliegender Spannung als entsprechende Änderung der zur
Kompensation erforderlichen Kompensationsspannung (U13) mit der
Temperatur.
Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit wird der
Kompensationsspannung (U13) in dem Summierer (15) ein
Oszillatorsignal (UHF) konstanter Amplitude vom Ausgang eines
Hochfrequenzoszillators (14) überlagert, dessen Frequenz (f)
oberhalb der Bandbreite des Regelkreises des
Differenzspannungsreglers (11), vorzugsweise im Frequenzbereich
zwischen 50 kHz und 1 MHz, liegt. Das Oszillatorsignal (UHF)
wird dann vom Regelkreis des Differenzspannungsreglers (11)
nicht kompensiert.
Die Amplitude der resultierenden Modulation der Lichtintensität
an den beiden Lichtdetektoren (D1, D2) ist zu einem
Interferenzkontrast
V = (U1max-U2min)/(U1max + U2min)
proportional, wobei U1max und U1min die Intensitäten der Maxima
und Minima eines Interferenzstreifenmusters sind.
Um ein Signal zu erhalten, das unabhängig von Schwankungen der
optischen Leistung des Mehrmodenlasers (1) ist, wird ein
Kontrastparameter
K = (U1-U2)/(U1 + U2)in einem Quotientenbildner (16) gebildet. Der Kontrastparameter
(K) unterscheidet sich von dem Interferenzkontrast (V) nur
durch einen konstanten Faktor. Dem Quotientenbildner (16) sind
eingangsseitig die Ausgangsspannungen (U1) und (U2) der
Lichtdetektoren (D1, D2) zugeführt, welche spektrale
Komponenten mit der Frequenz (f) des Hochfrequenzoszillators
(14) enthalten.
In Abhängigkeit von der Sensortemperatur (Ts) verändert sich
ein relativer Gangunterschied ΔLr-ΔLs, der in Fig. 4 auf der
Abszisse in µm angegeben ist, und somit auch der
Interferenzkontrast (V), der auf der Ordinate angegeben ist.
Aus der Kurve in Fig. 4 kann eine Kalibrierkurve (E) abgeleitet
werden, vgl. Fig. 5, die den Zusammenhang zwischen der
Sensortemperatur (Ts) und dem Interferenzkontrast (V) angibt.
Die Daten in Fig. 4 und 5 wurden bei einer konstanten
Signalempfängertemperatur (Tr) von 22°C gemessen. Wenn die
Signalempfängertemperatur (Tr) nicht konstant gehalten wird,
sondern sich ändert, dann ändert sich auch ein optisch
akkumulierter Gangunterschied ΔLr der Empfangsfaser (r) und
damit die Kalibrierkurve (E). Dies wird berücksichtigt, indem
die Signalempfängertemperatur (Tr) von einem
temperaturabhängigen Widerstand-bzw. Temperaturdetektor (21)
der an einem optischen Signalempfänger. (20) angebracht ist,
welcher die Modulatoren (7, 8), die Empfangsfaser (r) und den
Spleiß (5) umfaßt, gemessen wird. Der Temperaturdetektor (21)
liefert ein zu einer Signalempfängertemperatur (Tr)
proportionales Signalempfänger-Temperatursignal (UTr), das
zusammen mit dem Kontrastparameter (K) des Quotientenbildners
(16) an einen Funktionsbildner (17) geliefert wird. Dieser
berechnet in Abhängigkeit von dem Kontrastparameter (K) und dem
Signalempfänger-Temperatursignal (UTr) die Sensortemperatur
(Ts) der Sensorfaser (s) gemäß:
Ts = f(K, E(UTr)).
Bei einem Interferenzkontrast (V) von z. B. 0,5 beträgt die
Sensortemperatur (Ts) 40°C für Tr = 22°C.
Der Betrag, um den sich der relative Gangunterschied ΔLr-ΔLs
und folglich der Interferenzkontrast (V) in einem gegebenen
Temperaturintervall ändern, läßt sich über die Länge der
Lichtfasern und die Wahl ihrer optischen Parameter
beeinflussen. Die Stärke der Kontraständerung kann außerdem
über die Wahl der Lichtquelle beeinflußt werden. Je
niederkohärenter die Lichtquelle (1) ist, desto schmäler ist
die Kurve in Fig. 4 und umso höher die Kontraständerung in
einem gegebenen Temperaturintervall. Besonders niederkohärente
Lichtquellen (1), die gut an Monomode-Lichtfasern angekoppelt
werden können, sind sog. Superlumineszenzdioden und unter dem
Schwellstrom betriebene Laserdioden. Es ist jedoch darauf zu
achten, daß der Interferenzkontrast (V) im gesamten
Temperaturbereich ausreichend groß, vorzugsweise < 0,2, bleibt,
um für alle Betriebstemperaturen eine ausreichende
Sensorgenauigkeit zu gewährleisten.
Die Bedingung einer konstanten Signalempfängertemperatur (Tr)
läßt sich in der Praxis relativ einfach erfüllen, da diese
Empfangsfaser (r) ein Teil des Signalempfängers (20) ist.
Die ausgangsseitig am Funktionsbildner (17) abgreifbare
Sensortemperatur (Ts) wird zusammen mit der
Kompensationsspannung (U13) einem weiteren Funktionsbildner
(18) zugeführt, der ausgangsseitig ein temperaturkorrigiertes
Meßsignal (M) gemäß:
M = U13.(1 + α.(T0-Ts))
liefert, wobei T0 eine Kalibrierungstemperatur der Sensorfaser
(s), z. B. 22°C, und α den Temperaturkoeffizienten des
Sensorelementes (6) bedeuten. Für ein Sensorelement (6) aus
Quarz ist α = -2,15.10⁻4 K⁻1.
Es versteht sich, daß die Signalempfängertemperatur (Tr) nicht
erfaßt werden muß, wenn sie bekannt ist und konstant gehalten
wird.
Die Funktionen des Tiefpaßfilters (TP) und der Geräte (10)-
(18) können mittels eines Rechners bzw. Mikroprozessors (19)
ausgeführt werden. Dabei ist eingangsseitig ein
Analog/Digitalwandler und ausgangsseitig ein
Digital/Analogwandler vorzusehen (nicht dargestellt). Damit
läßt sich durch einen Programmaustausch im Mikroprozessor (19)
die erfindungsgemäße Temperaturkompensation leicht bei
bestehenden Meßeinrichtungen mit faseroptischen Sensoren
realisieren.
Anstelle der 2Moden-Sensorfaser (s) kann grundsätzlich auch
eine polarimetrische Lichtfaser verwendet werden. Eine
polarimetrische Lichtfaser weist 2 zueinander orthogonale
optische Hauptachsen (x', y') senkrecht zur Faserrichtung auf.
Bei einer vorgegebenen Wellenlänge sind die beiden orthogonalen
Polarisationszustände (LP01 (x')) und (LP01 (y')) des LP01-
Grundmodus ausbreitungsfähig mit Polarisationen parallel zu den
optischen Hauptachsen (x', y'). Die effektiven Brechungsindizes
für die beiden Polarisationen sind unterschiedlich, d. h., die
Lichtfaser ist doppelbrechend.
Die beiden orthogonalen Polarisationszustände (LP01(x')) und
(LP01(y')) der Sensorfaser (s) akkumulieren einen
Gangunterschied ΔLs = ls.Δng, s,
wobei ls die Länge der Sensorfaser (s) und Δng, s der
Unterschied der Gruppenbrechungsindizes der orthogonalen
Polarisationszustände (LP01 (x')) und (LP01 (y')) der Sensorfaser
(s) ist. Die Faserlängen ls und lr der Sensorfaser (s) bzw. der
Empfangsfaser (r) sind wiederum so gewählt, daß ΔLs und ΔLr
innerhalb der Kohärenzlänge des Mehrmodenlasers (1) gleich
sind.
Die optischen Hauptachsen (x', y') der Sensorfaser (s) bilden
in den Spleißen (3) und (4) mit den optischen Hauptachsen (x,
y) der Zu- bzw. Rückleitungsfasern (2, 2') einen Winkel von 45°
± E.
In einer weiteren möglichen Konfiguration sind sowohl die
Sensor- als auch die Empfangsfaser (s, r) polarimetrische
Fasern. In diesem Fall bilden in allen Spleißen (3-5) die
optischen Hauptachsen (x, y; x', y') der Fasern einen Winkel
von 45° ± ε. Am Ende der Empfangsfaser (r) werden die beiden
orthogonalen Polarisationszustände der Empfangsfaser (r) z. B.
mit Hilfe eines Wollaston-Prismas (nicht dargestellt) zur
Interferenz gebracht und die beiden resultierenden Signale den
Lichtdetektoren (D1, D2) zugeführt.
Es versteht sich weiterhin, daß anstelle von Quarzzylindern und
Piezokeramiken auch andere piezoelektrische Bauelemente als
Sensorelement (6) und als Modulatoren (7, 8, 22, 22') verwendet
werden können.
Prinzipiell können die Zuleitungsfaser (2) und die
Rückleitungsfaser (2') entfallen. Das polarisierte Licht könnte
z. B. durch die Luft oder durch Vakuum übertragen und mit Hilfe
von Linsen in die Lichtfasern eingekoppelt werden.
Der Beitrag der Sensorfaser (s) zur Temperaturabhängigkeit der
Kompensationsspannung (U13) ist bei Verwendung eines geeigneten
Fasermantels (23), z. B. aus einem dünnen Polyamid,
vernachlässigbar.
Anstatt der elektrischen Spannung kann auch eine andere
physikalische Größe gemessen werden, sofern sie eine
Längenänderung der Sensorfaser (s) bewirkt, die eindeutig
dieser physikalischen Größe zugeordnet werden kann.
1
Lichtquelle, Mehrmodenlaser
2
Einmodenlichtfaser, hochdoppelbrechende
Einmodenglasfaser, Zuleitungsfaser
2
' Einmodenlichtfaser, hochdoppelbrechende
Einmodenglasfaser, Rückleitungsfaser
3-5
Spleiße, Glasfaserverbindungen
6
Sensorelement, Quarzzylinder, Sensor
7
,
8
Modulatoren
9
Analysator
10
Differenzbildner
11
Regler, Differenzspannungsregler
12
Gleichspannungsverstärker
13
Sperrfilter
14
Hochfrequenzoszillator
15
Summierer
16
Quotientenbildner
17
Funktionsbildner für Ts
18
Funktionsbildner für M
19
Mikroprozessor, Rechner
20
optischer Signalempfänger
21
Temperaturdetektor, temperaturabhängiger Widerstand
22
Faserkern
23
Fasermantel
D1, D2 Lichtdetektoren, optoelektrische Detektoren, Photodioden
E Kalibrierkurve, Temperatur-Kalibrierkurve, Temperatur-Kalibrierfunktion
f Frequenz von
D1, D2 Lichtdetektoren, optoelektrische Detektoren, Photodioden
E Kalibrierkurve, Temperatur-Kalibrierkurve, Temperatur-Kalibrierfunktion
f Frequenz von
14
K Kontrastparameter
M temperaturkorrigiertes Meßsignal
LP01
M temperaturkorrigiertes Meßsignal
LP01
optischer Grundmodus
LP11
LP11
optischer gerader Modus
P Lichtleistung von
P Lichtleistung von
1
r optische 2Modenlichtfaser, polarimetrische
Lichtfaser, Empfangsfaser
s polarimetrische optische Faser, Sensorfaser, 2Modenlichtfaser
S Signal am Ausgang von
s polarimetrische optische Faser, Sensorfaser, 2Modenlichtfaser
S Signal am Ausgang von
11
TP Tiefpaßfilter
Ts
Ts
Sensortemperatur
Tr
Tr
Signalempfängertemperatur
T0
T0
Kalibrierungstemperatur von s
U1, U2 Ausgangsspannungen von D1, D2, Lichtleistungssignale
U12 Ausgangssignal von
U1, U2 Ausgangsspannungen von D1, D2, Lichtleistungssignale
U12 Ausgangssignal von
12
, Kompensationsspannung,
Kompensationspotential
U13 Ausgangssignal von
U13 Ausgangssignal von
13
, Kompensationsspannung,
Kompensationspotential, Regelsignal
U15 Ausgangssignal von
U15 Ausgangssignal von
15
, Kompensationsspannung
UHF
UHF
Oszillatorsignal
UTr
UTr
Temperatursignal von
21
V Interferenzkontrast
x, y; x', y' optische Hauptachsen
a Temperaturkoeffizient von
x, y; x', y' optische Hauptachsen
a Temperaturkoeffizient von
6
ΔLs
akkumulierter optischer Gangunterschied in s
ΔLr
ΔLr
akkumulierter optischer Gangunterschied in r
ΔU Differenzspannung
∈ Differenzwinkel, Toleranzwinkel
ΔU Differenzspannung
∈ Differenzwinkel, Toleranzwinkel
Claims (8)
1. Verfahren zur Temperaturkompensation von Meßsignalen eines
faseroptischen Sensors (6),
- a) bei dem Licht durch eine optische Sensorfaser (s) zur Erfassung einer physikalischen Größe zu einer optischen Empfangsfaser (r) geleitet wird,
- b) wobei sich das Licht in der Sensorfaser (s) und in der Empfangsfaser (r) in zwei verschiedenen räumlichen Moden oder in zwei orthogonalen Polarisationszuständen eines räumlichen Modus ausbreitet,
- c) wobei am Ende der Empfangsfaser (r) ein Interferenzmuster der räumlichen Moden oder der orthogonalen Polarisationszustände mit zwei Lichtdetektoren (D1, D2) detektiert wird, die ausgangsseitig zur empfangenen Lichtleistung proportionale erste und zweite Lichtleistungssignale U1, U2 liefern,
- d) deren Differenz (ΔU) an den Eingang eines Differenzspannungsreglers (11) geliefert wird, welcher ausgangsseitig ein Pegelsignal U13 liefert,
- e) das auf einen Modulator (7) wirkt, der mit der
Empfangsfaser (r) in Wirkverbindung steht, und die
differentielle optische Phase der räumlichen Moden oder
der orthogonalen Polarisationszustände der
Empfangsfaser (r) derart regelt, daß diese Differenz
(ΔU) gleich O wird,
dadurch gekennzeichnet, - f) daß dem Regelsignal (U13) ein Oszillatorsignal (UHF) mit vorgebbarer Amplitude überlagert wird, dessen Frequenz (f) mindestens so groß ist, daß eine durch das Oszillatorsignal (UHF) bewirkte Lichtmodulation mit der Frequenz (f) in der Empfangsfaser (r) durch den Differenzspannungsregler (11) nicht kompensiert wird,
- g) daß in Abhängigkeit von diesen ersten und zweiten Lichtleistungssignalen (U1, U2) ein Kontrastparameter K berechnet wird gemäß:K = (U1-U2)/(U1 + U2),
- h) daß eine Signalempfängertemperatur Tr mit einem Temperaturdetektor (21) gemessen wird,
- i) daß in Abhängigkeit von diesem Kontrastparameter (K) und einer Temperatur-Kalibrierfunktion E(Tr) eine Sensortemperatur Ts gemäß: Ts = f(K, E(Tr)) bestimmt wird und
- j) daß in Abhängigkeit von dieser Sensortemperatur (Ts) und dem Regelsignal (U13) ein temperaturkorrigiertes Meßsignal M gemäß:M = U13.(1 + α.(T0-Ts))bereitgestellt wird, wobei T0 eine vorgebbare Kalibrierungstemperatur der Sensorfaser (s) und α den Temperaturkoeffizienten des Sensors (6) bedeuten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- a) daß die Amplitude des Oszillatorsignals (UHF) konstant gehalten wird und
- b) daß die Frequenz (f) des Oszillatorsignals (UHF) im Frequenzbereich von 50 kHz-1 MHz liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalempfängertemperatur (Tr) auf einem
vorgebbaren Temperaturwert konstant gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
- a) daß die Sensorfaser (s) eine Zweimodenfaser ist, in der sich ein LP01-Grundmodus und ein gerader LP11-Modus ausbreiten, und
- b) daß die Empfangsfaser (r) eine Zweimodenfaser ist, in der sich der LP01-Grundmodus und der gerade LP11-Modus ausbreiten.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
- a) daß die Sensorfaser (s) eine polarimetrische Faser ist, in der sich die beiden orthogonalen Polarisationszustände eines LP01-Grundmodus ausbreiten, und
- b) daß die Empfangsfaser (r) eine Zweimodenfaser ist, in der sich der LP01-Grundmodus und ein gerader LP11-Modus ausbreiten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
- a) daß die Sensorfaser (s) eine polarimetrische Faser ist, in der sich die beiden orthogonalen Polarisationszustände eines LP01-Grundmodus ausbreiten, und
- b) daß die Empfangsfaser (r) eine polarimetrische Faser ist, in der sich die beiden orthogonalen Polarisationszustände des LP01-Grundmodus ausbreiten.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
- a) daß der Kontrastparameter (K) in Abhängigkeit von der Sensortemperatur (Ts) und
- b) in Abhängigkeit von einem akkumulierten, relativen
optischen GangunterschiedΔLr-ΔLsermittelt wird, mitΔLr = lr.Δng, r,wobei lrr die Länge der Empfangsfaser (r) und Δng,r der
Unterschied der Gruppenbrechungsindizes der beiden
Moden sind,
entweder der LP01(x')- und der gerade LP11(x')-Modus oder der LP01(y')- und der gerade LP11(y')-Modus, im Falle einer Zweimodenfaser, je nach Polarisation in Richtung von deren optischen Hauptachsen (x', y') bzw. der LP01(x')- und der LP01(y')-Modus, im Falle einer polarimetrischen Faser, und mitΔLs = ls.Δng, s,wobei ls die Länge der Sensorfaser (s) und Δng, s der Unterschied der Gruppenbrechungsindizes der beiden Moden sind,
entweder der LP01(x')- und der gerade LP11(x')-Modus oder der LP01(y')- und der gerade LP11(y')-Modus, im Falle einer Zweimodenfaser, je nach Polarisation in Richtung einer der optischen Hauptachsen (x', y') bzw. der LP01(x')- und der LP01(y')-Modus, im Falle einer polarimetrischen Faser.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kontrastparameter (K) zusätzlich in Abhängigkeit von der
Signalempfängertemperatur (Tr) ermittelt wird.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008040663A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Continental Automotive Gmbh | Faseroptische sensorvorrichtung |
CN105992934A (zh) * | 2014-02-21 | 2016-10-05 | Abb 瑞士有限公司 | 干涉测定传感器 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002350258A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 圧力センサ |
GB0321804D0 (en) * | 2003-09-18 | 2003-10-15 | Univ Strathclyde | Sensor for remote measurements |
US20050135772A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | Nield Scott A. | Optical fiber for a laser device having an improved tip diffuser and method of making same |
US7063695B2 (en) | 2003-12-19 | 2006-06-20 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Optical fiber for a laser device having an improved diffuser slug and method of making same |
US7113675B2 (en) * | 2003-12-19 | 2006-09-26 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Optical fiber tip diffuser and method of making the same |
WO2008113015A1 (en) | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Entegris, Inc. | System and method for non-intrusive thermal monitor |
CN103743416A (zh) * | 2013-01-20 | 2014-04-23 | 盐城纺织职业技术学院 | 一种高精度阀门开度传感器 |
CN105444789A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-03-30 | 同方威视技术股份有限公司 | 一种光纤光栅解调仪及其温度控制方法 |
CN114295883B (zh) * | 2022-01-06 | 2023-08-22 | 南京大学 | 一种提高光纤电流传感器测量精度的多维度标定方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4609871A (en) * | 1984-07-02 | 1986-09-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Temperature compensated optical fiber interferometric magnetometer |
US5053693A (en) * | 1989-12-22 | 1991-10-01 | Asea Brown Boveri Ltd. | Fibreoptical sensor |
DE4416298A1 (de) * | 1994-05-09 | 1995-11-16 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Ermittlung einer physikalischen Größe |
DE19605717C1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-05-28 | Abb Research Ltd | Faseroptische Meßeinrichtung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE411955B (sv) * | 1978-06-02 | 1980-02-11 | Asea Ab | Fiberoptiskt metdon med hogst tva fibrer |
DE4128687A1 (de) * | 1991-08-29 | 1993-03-04 | Asea Brown Boveri | Faseroptischer sensor |
DE4216152A1 (de) * | 1992-05-15 | 1993-11-18 | Asea Brown Boveri | Faseroptischer Sensor |
KR100310373B1 (ko) * | 1993-10-01 | 2001-12-15 | 칼 하인쯔 호르닝어 | 온도 보상으로 교류 전기량을 측정하기 위한 방법및장치 |
-
1997
- 1997-01-16 DE DE19701221A patent/DE19701221C1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-12 EP EP97810978A patent/EP0854354B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-01-09 US US09/005,044 patent/US5945667A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4609871A (en) * | 1984-07-02 | 1986-09-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Temperature compensated optical fiber interferometric magnetometer |
US5053693A (en) * | 1989-12-22 | 1991-10-01 | Asea Brown Boveri Ltd. | Fibreoptical sensor |
DE4416298A1 (de) * | 1994-05-09 | 1995-11-16 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Ermittlung einer physikalischen Größe |
DE19605717C1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-05-28 | Abb Research Ltd | Faseroptische Meßeinrichtung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
K. Bohnert et.al., J. Lightwave Technol. 13, 94 (1995) * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008040663A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Continental Automotive Gmbh | Faseroptische sensorvorrichtung |
CN105992934A (zh) * | 2014-02-21 | 2016-10-05 | Abb 瑞士有限公司 | 干涉测定传感器 |
RU2677126C2 (ru) * | 2014-02-21 | 2019-01-15 | Абб Швайц Аг | Интерферометрический датчик |
AU2015220811B2 (en) * | 2014-02-21 | 2019-07-04 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Interferometric sensor |
AU2015220811C1 (en) * | 2014-02-21 | 2019-11-28 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Interferometric sensor |
US10725073B2 (en) | 2014-02-21 | 2020-07-28 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Interferometric sensor |
CN105992934B (zh) * | 2014-02-21 | 2020-09-22 | Abb电网瑞士股份公司 | 干涉测定传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0854354A1 (de) | 1998-07-22 |
US5945667A (en) | 1999-08-31 |
EP0854354B1 (de) | 2003-05-07 |
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