DE69002532T2

DE69002532T2 - Anordnung und Verfahren zur Messung mit faseroptischen Sensoren und dazugehöriger Sensor.

Info

Publication number: DE69002532T2
Application number: DE1990602532
Authority: DE
Inventors: Alain Barel; Daniel Sevenhans; Marc Voet
Original assignee: Centre dEtude de lEnergie Nucleaire CEN
Current assignee: Centre dEtude de lEnergie Nucleaire CEN
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2010-05-11
Also published as: ES2044540T3; EP0397636B1; BE1004056A3; EP0397636A1; DE69002532D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung mit faseroptischen Sensoren zum Messen physikalischer Parameter, welche eine verzweigte Struktur mit einem faseroptischen Hauptkabel und einer Anzahl Verzweigungen hiervon, am Ende jeder Verzweigung einen faseroptischen Sensor des Typs Amplitudenmodulation, eine Sendeeinheit für die Übertragung optischer Signale zu den Sensoren sowie eine Kontrolleinheit zum Verarbeiten der optischen Signale, die von den Sensoren zurückempfangen werden, umfaßt, wobei diese Sensoren in verschiedenen Abständen zu wenigstens einer dieser Einheiten angebracht sind, so daß die Signale, die die Kontrolleinheit von den Sensoren zurückempfängt, mit unterschiedlichen Verzögerungen empfangen werden und auf diese Weise unterschieden werden können.
Eine Meßvorrichtung dieses Typs ist bekannt aus "Advances in instrumentation", Band 42, Teil 3, 19 7 (Research Triangle Park, NC, US) D.A. Krohn: "Distributive fiber optic sensing systems", Seiten 1219-1230. Ein Lichtimpuls wird über ein faseroptisches Hauptkabel und dessen verschiedene Verzweigungen zu den optischen Sensoren übertragen, die in der Umgebung mit unterschiedlichen Abständen zueinander angebracht sind. Diese Sensoren sind reflektive oder transmissive Sensoren. Die Amplitude des ausgesandten Signals, d.h. des reflektierten Signals im ersten Fall und des durchgelassenen Signals im zweiten Fall, wird in Abhängigkeit von einem physikalischen Parameter moduliert, beispielsweise eines Drucks oder einer Temperatur. Die zurückübertragenen Impulse kommen hintereinander mit verschiedenen Verzögerungen und unterschiedlichen Amplituden in der Kontrolleinheit an, die diese Signale beispielsweise durch einen Fotodetektor in elektrische Signale umsetzt, die dann zerlegt werden.
Diese Meßvorrichtungen bieten, wie dies für diesen Zweck alle Meßvorrichtungen mit faseroptischen Sensoren im Vergleich zu den nicht-optischen Meßvorrichtungen tun, den Vorteil reduzierter Verdrahtung, den Ausschluß elektromagnetischer Interferenzen, Explosionssicherheit, große Sensibilität, geringes Gewicht und Möglichkeiten der Ampassung an spezielle Sensortypen. Weiterhin benötigen sie keine örtliche Energiequelle und geben keine elektromagnetische Strahlung ab.
Im allgemeinen benötigt die obengenannte Meßvorrichtung, die nur auf dem Prinzip der Zeitversetzung oder des Wellenlängenteilungsmultiplexing basiert, auch relativ teure Elektronik, z.B. einen optischen Zeitfeldreflektometer. Weiterhin ist es bei diesen bekannten Meßvorrichtungen schwierig, Übertragungsfehler auszuschließen.
Zweck dieser Erfindung ist es, diesen Nachteil auszumerzen und eine Meßvorrichtung mit faseroptischen Sensoren zur Verfügung zu stellen, die relativ preiswert ist und womit Meßfehler, die von Defekten in den Lichtwellenleitern oder der Beeinflussung dieser Kabel herrühren, auf einfache Weise vermieden werden können.
Zu diesem Zweck verfügt die Sendeeinheit über ein Amplitudenmodulations-Frequenzteilungs-Multiplexinggerät, so daß das an die Sensoren übertragene Signal multifrequent amplitudenmoduliert wird und die Signale, die von der Kontrolleinheit zurückempfangen werden, von der Sendeeinheit und dem Sensor moduliert werden, während die Kontrolleinheit Mittel beinhaltet, um die Amplitudenmodulation, die von jedem Sensor mit seiner eigenen Verzögerung durch das Vorhandensein mehrerer Amplitudenmodulationen mit jeweils unterschiedlicher Frequenz stammt, zu isolieren, sowie Mittel zur Demodulation der zuletzt erwähnten Signale.
Frequenzteilungs-Multiplexing von faseroptischen Sensoren ist als solches bekannt aus "Applied Optics" Band 28, Nr. 7, 1. April 1984, NEW YORK US, Seiten 1289-1297; Der-Tsair Jong et al.; "Frequency division multiplexing of optical fiber sensors using an optical delay loop with a frequency shifter". Dieses Verfahren basiert jedoch auf einer interferometrischen Methode, und die Quelle muß ein Laser sein. Auch erfordert die Topologie des Netzwerks einen geschlossenen Kreis. Ein teures Spektralanalysegerät wird für die Signalverarbeitung verwendet.
Auch EP-A-O 261 834 erwähnt Frequenzmultiplexing von faseroptischen Sensoren, aber dieses Verfahren basiert auf Impulsen mit linearer, flankenmodulierter Frequenz. Die Frequenzmodulation ergibt eine sägezahnförmige Wellenform. Die phasenverschobenen Signale, die von den Sensoren zurückgesendet werden, vermischen sich mit dem ursprünglichen, nicht verzögerten Signal. Daher müssen sämtliche Sensoren in geschlossenen Kreisen montiert werden.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung beinhaltet jeder Sensor ein eigentliches Sensorelement, ein Referenzsensorelement und ein Kopplungselement, das die eintreffenden Signale über die beiden Sensorelemente aufteilt, wobei die beiden Sensorelemente unterschiedliche Längen haben und die Signale mit unterschiedlichen Verzögerungen zur Kontrolleinheit zurückübertragen.
Von äußerster Wichtigkeit in der Sendeeinheit der Kontrolleinheit sind die Amplitude und die Startphase der einzelnen Frequenzkomponenten, die die Amplitudenmodulation der optischen Leistung bewirken.
Zu diesem Zweck steht ein spezielles Verfahren zur Verfügung, um das lineare Feld der Lichtquelle (LED oder Laser- Transmitterdiode) durch eine Optimierung (Minimalisierung) des CREST-Faktors zu garantieren, d.h. das Verhältnis von Signal und Rauschen zu optimieren. In der Kontrolleinheit müssen also auch Mittel vorhanden sein, um diesen speziellen Modulationsstatus (Amplitude und Phase) einschließlich Änderungen hiervon zu berücksichtigen, um den CREST-Faktor in den Empfangskreisen zu berücksichtigen.
In einer bevorzugt angewandten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Vorrichtung mehrere verzweigte Strukturen, jede mit einer Kontrolleinheit verbunden, und all diese Kontrolleinheiten sind selbst mit einem Faseroptik- Ringaufbau verbunden.
Die Erfindung bezieht sich ebenso auf ein Verfahren zum Messen physikalischer Parameter mit faseroptischen Sensoren, die an Enden von Verzweigungen eines faseroptischen Hauptkabels montiert sind, gemäß welchem Verfahren faseroptische Sensoren des Typs Amplitudenmodulation verwendet werden und die Signale, die mit verschiedenen Verzögerungen zurückempfangen werden, weil die Sensoren in verschiedenen Abständen angebracht sind, weiter verarbeitet werden.
Die Erfindung bezweckt ebenso die Bereitstellung eines ähnlichen Verfahrens, das mit einer relativ preiswerten und einfachen Vorrichtung durchgeführt werden kann und dennoch ein exaktes Messen erlaubt.
Zu diesem Zweck werden Signale zu den Sensoren übertragen, welche durch ein Amplitudenmodulations-Frequenzteilungs- Multiplexinggerät multifrequent amplitudenmoduliert werden, und die Amplitudenmodulation jedes Sensors mit seiner eigenen Verzögerung wird durch das Vorhandensein mehrerer Amplitudenmodulationen mit jeweils unterschiedlicher Frequenz isoliert.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden Sensoren verwendet, die ein eigentliches Sensorelement sowie ein Referenzsensorelement mit unterschiedlichen Längen aufweisen, und die Signale werden mit verschiedenen Verzögerungen zurückübertragen, und die Amplitudenmodulation der eigentlichen Sensorelemente sowie der Referenzsensorelemente werden isoliert.
In einer anderen besonderen Ausführungsform des Verfahrens werden Einflüsse auf die Verdrahtung oder Defekte in der Verdrahtung durch zwei entweder simultan oder aufeinanderfolgend mit unterschiedlichen amplitudenmodulierten Signalen auf unterschiedlichen Frequenzen auszuführende Messungen des Übertragungskoeffizienten im Falle transmissiver Sensoren oder des Reflexionskoeffizienten im Falle reflektiver Sensoren am Ende der Verzweigung, mit welchem ein Sensor verbunden ist, ausgeschlossen.
Die Erfindung wird ebenso verdeutlicht in der folgenden Beschreibung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Messen mit faseroptischen Sensoren und eines dazugehörigen Sensors. Die Referenznummern beziehen sich auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Figur 1 ein Blockdiagramm einer Meßvorrichtung mit faseroptischen Sensoren gemäß der Erfindung darstellt;
Figur 2 ein detaillierteres Blockdiagramm einer Kontrolleinheit von Figur 1 darstellt;
Figur 3 eine schematisch gehaltene Darstellung eines Sensors aus der Meßvorrichtung von Figur 1 ist und
Figur 4 eine schematisch gehaltene Darstellung analog der von Figur 3, die sich jedoch auf eine andere Ausführungsform des Sensors bezieht.
In den verschiedenen Figuren beziehen sich dieselben Referenznummern auf dieselben Elemente.
Die Meßvorrichtung gemäß Figur 1 umfaßt eine Anzahl verzweigter Strukturen 1, 2, welche jeweils in Parallelschaltung zueinander über eine Kontrolleinheit 3 mit einem faseroptischen Ringaufbau 4 verbunden sind, an den eine Verarbeitungseinheit 5 angeschlossen ist.
In Figur 1 sind drei verzweigte Strukturen 1, 2 dargestellt, es ist jedoch evident, daß jede andere Anzahl auch möglich ist.
Jede verzweigte Struktur 1, 2 besteht aus einem faseroptischen Hauptkabel 1 und vier Verzweigungen 2. Mit dem Ende jeder Verzweigung ist ein faseroptischer Drucksensor des Typs Amplitudenmodulation 6 verbunden.
Die in Figur 1 dargestellten Strukturen umfassen vier Verzweigungen 2, es ist jedoch klar, daß die Strukturen eine andere Anzahl Verzweigungen aufweisen können und auch jeweils eine unterschiedliche Zahl aufweisen können. Mit jeder Verzweigung ist auch ein Sensor 6 verbunden. Die maximale Anzahl von Sensoren pro Struktur ist normalerweise auf acht begrenzt.
Die Sensoren 6 sind vom transmissiven Typus. Wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, umfaßt jeder Sensor ein eigentliches, drucksensitives Sensorelement 7, ein Referenzsensorelement 8, einen ersten Koppler 9, welcher das optische Signal, das über die Optikfaser 10 einer Verzweigung 2 eintrifft, über zwei Fasern 35 und 36 über die beiden Sensorelemente 7 und 8 aufteilt, sowie einen zweiten Koppler 11, der die optischen Signale, die von diesen Sensorelementen 7 und 8 durchgelassen werden, koppelt und über eine zweite Faser 12 der Verzweigung zurücksendet.
Das Sensorelement 7 umfaßt einen sogenannten "Mikro- Bending"-Übertrager. Die Optikfaser 13 in diesem Übertrager ist von einem Mantel 14 umgeben und zwischen zwei gezahnten Platten 15 angebracht. Abhängig davon, ob der Druck größer oder geringer ist, werden die Platten 15 stärker oder weniger stark gegeneinander gedrückt und verursachen stärkeres oder schwächeres Mikro-Bending der verkleideten Faser 13. Dadurch wird mehr oder weniger Licht aus der Faser 13 in dem Mantel 14 gestreut. Die durchgelassene Lichtmenge, die über die Faser 37, den Koppler 11 und die Faser 12 zur Kontrolleinheit 3 gelangt, ist daher ein Maßstab für den Druck.
Das Referenz-Sensorelement 8 besteht aus einer langen, aufgerollten Optikfaser von zehn bis dreißig Metern, welche mit einem Ende über die Faser 36 mit dem Koppler 9 und mit ihrem anderen Ende über die Faser 18 mit dem Koppler 11 verbunden ist. Das optische Signal wird in Form eines frequenzgeteilten Multiplexsignals an die verschiedenen Sensoren 6 einer verzweigten Struktur 1, 2 durch eine Sendeeinheit 20, 21 übertragen, die, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, eine nicht notwendigerweise kohärente Lichtquelle und insbesondere einen elektrooptischen Wandler, beispielsweise eine Laserdiode 21 und eine hiermit verbundene Frequenzteilungs-Multiplexingvorrichtung 20, enthält. Diese Sendeeinheit 20, 21 ist in demselben Gehäuse 22 wie die entsprechende Kontrolleinheit 3 montiert.
Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, enthält diese Kontrolleinheit 3 einen optoelektrischen Wandler oder Detektor 23, der die intensitätsmodulierten Signale, die von den transmissiven Sensoren 6 durchgelassen werden, empfängt und umwandelt. Diese Signale werden im Verstärker 24 weiter verstärkt und zum Mixer 25 übertragen, wo die frequenzmodulierten Signale von der Sendeeinheit 20,21 ebenfalls eintreffen, um mit den Signalen, die von den Sensoren 6 empfangen werden, verglichen werden zu können. Von hier aus werden die elektrischen Signale über einen Tiefpaßfilter 26 zu einem Analog-Digitalwandler 27 übertragen. Ein Synthesizer 28 überträgt elektrische Signale zim Mixer 25 und zu dem elektrooptischen Wandler oder der Lichtquelle 21. Ein Mikroprozessor 29 steuert den Synthesizer 28 und verarbeitet die Signale des Analog- Digitalwandlers 27.
Die Mikroprozessoren 29 der verschiedenen Kontrolleinheiten 3 sind über einen elektrooptischen Wandler 30 mit dem Optikfaser-Schaltkreis 4 in Kontakt.
Alle Signale werden schließlich über den optoelektrischen Wandler 31 an die Verarbeitungseinheit 5 weitergeleitet oder an die Stelle, die die Signale analysiert und dann die Druckwerte, die von den verschiedenen Sensoren 6 gemessen werden, darstellt und verarbeitet.
Durch die Tatsache, daß in jeder verzweigten Struktur 1 der Abstand des Optikfaserkabels zwischen der Sendeeinheit 20, 21 und der Kontrolleinheit 3 einerseits sowie den verschiedenen Sensoren 6 anderseits unterschiedlich ist, kehren die optischen Signale, die von den Sensoren 6 reflektiert werden, auch mit unterschiedlichen Verzögerungen zur Kontrolleinheit 3 zurück. Auch die von den Referenzsensorelementen 8 zurückübertragenen Signale weisen eine Verzögerung in Bezug auf die Signale auf, die von den entsprechenden eignetlichen Sensorelementen 7 zurückübertragen werden. Infolge der Tatsache, daß die von den Sendeseinheiten 20, 21 übertragenen optischen Signale frequenzmoduliert sind, können die Signale von den Referenzsensorelementen 8 erkannt werden.
Mit der oben beschriebenen Vorrichtung sind die Sensoren 6 verdrahtungsunempfindlich. Einflüsse auf die Messung, Resultate von Einflüssen auf die Verdrahtung oder Defekte in der Verdrahtung können ausgeschlossen werden. Zu diesem Zweck ist es ausreichend, entweder gleichzeitig oder aufeinanderfolgend zwei Messungen des Übertragungskoeffizienten am Ende einer Verzweigung 2, mit dem ein Sensor 6 Verbunden ist, mit unterschiedlichen amplitudenmodulierten Lichtsignalen auf unterschiedlichen Frequenzen f1 und f2 durchzuführen. f1 kann beispielsweise 2 MHz betragen und f2 3 MHz.
Wenn R1 den zu messenden Übertragungskoeffizienten des eigentlichen Sensorelements 7 darstellt und R2 den Übertragungskoeffizienten des Referenzsensorelements 8, A die Dämpfung der Kabelfaser und T1 und T2 die Laufzeiten zwischen der Sendeeinheit 20, 21 und diesen Sensorelementen 7 und 8, und L1 und L2 die Längen zwischen der Sendeeinheit 20, 21 und jeweils diesen Sensorelementen 7 und 8 darstellen, dann sind die beiden durchzuführenden Messungen M1 und M2 wie folgt darzustellen:
Durch Synchronerfassung oder Spektralanalyse über Digitalisierung und Fourierumformung ergibt sich der reale Anteil der Übertragungskoeffizienten RM1 und RM2:
RM1 = AR1 cos 2πf1T1 + AR2 cos 2πf1T2
RM2 = AR1 cos 2πf2T1 + AR2 cos 2πf2T2
Durch Gebrauch der Information bezüglich der Längen L1 und L2, die äquivalent zu den Verzögerungen T1 und T2 sind, oder durch die Durchführung zweier redundanter Messungen auf Frequenzen f3 und f4 werden die Cosinusglieder berechnet, und durch Matrixinversion oder ähnliche Matrixbehandlung werden die unbekannten Übertragungskoeffizienten AR1 und AR2 bestimint.
Mit einer Änderung der Dämpfung A der Kabelfaser, beispielsweise durch Alterung oder Defekte, ändern sich die Messungen der Übertragungskoeffizienten AR1 und AR2 proportional. Der zu messende Übertragungskoeffizient R1 des eigentlichen Sensorelements 7, der durch Teilen von AR1 durch AR2 erhalten wird, wird dadurch nicht verändert, so daß die Messung von R1 korrekt bleibt.
Falls die Übertragung des Sensorelements 7 durch die Temperatur verändert wird, gilt dies auch im selben Grad für die Übertragung durch das Referenzsensorelement 8, so daß tatsächlich ein Autokompensation des Sensors 6 erreicht wird und die Messung temperaturunabhängig ist.
Die Vorangehend beschriebene Vorrichtung gestattet nicht nur ein Abfragen der Sensoren 6 dergestalt, daß die Sensoren verdrahtungsunempfindlich (line neutralities) sind, daß jedoch mehrere Sensoren 6 auf demselben Faserkabel vereint werden können, gemäß einer verzweigten Struktur 1, Vorausgesetzt, daß sie sich selbstverständlich in unterschiedlichen Abständen von der Sendeeinheit 20, 21 und/oder der Kontrolleinheit 3 befinden. Die Anzahl der durchzuführenden Messungen wächst proportional mit der Zahl der Sensoren. Die einzige Begrenzung wird durch die verfügbare optische Leistungsbalance zwischen der Leistung des Senders und der NEP (noise equivalent power) des Detektors und dem gewünschten Verhältnis Signal-Rauschen; dies bedeutet, daß die Anzahl der Sensoren proportional zum Faktor der erlaubten Verminderung im Verhältnis Signal-Rauschen, welches seinerseits ein Maßstab für die Exaktheit ist, steigen kann. Die Information von mehreren Reihen von Sensoren 6 und somit von mehreren verzweigten Strukturen kann über den Ringaufbau optisch zum Benutzer transportiert werden.
Die beschriebene Vorrichtung ist relativ preiswert und kann mit relativ preiswerten und einfachen elektronischen Geräten hergestellt werden. Eine sehr einfache Lichtquelle 21 kann benutzt werden, wie etwa eine Laserdiode oder eine CW (Carrier Wave) LED. Das Demultiplexing oder Entzerren der von den Sensoren 6 zurückkehrenden Signale kann ebenfalls auf einfache Weise durch einen Synchrondetektor oder durch Digitalisierung erfolgen.
Die Sensoren 6 müssen nicht notwendigerweise transmissive Sensoren sein. Alle amplitudenmodulierten Sensoren sind zur Verwendung in der Vorrichtung geeignet, in welchem Fall dann nicht das durchgelassene Lichtsignal, sondern das reflektierte Lichtsignal abgetastet wird.
In Figur 4 ist ein ähnlicher reflektiver Sensor 6 dargestellt. Dieser Sensor umfaßt ein drucksensibles Sensorelement 7, das über eine Faser 35 und einen Koppler 9 mit der Faser 10 einer Verzweigung 2 verbunden ist, und ein Referenzsensorelement 8, das wie bei dem transmissiven Sensor eine aufgerollte Faser von fünf Metern ist, die mit einem Ende über eine Faser 36 mit dem Koppler 9 verbunden ist, jedoch mit ihrem anderen Ende nicht mit dem zweiten Koppler verbunden ist, vielmehr eine reflektierende Oberfläche 19, beispielsweise ein metallenes Endstück, an diesem Ende aufweist.
Bei reflektierenden Sensoren wird das reflektierte Signal durch dieselbe Faser 10 übertragen, über welche das eingehende Signal übertragen worden war.
Wie aus Figur 4 hervorgeht, umfaßt das Sensorelement 7 zwei Kammern 16 und 17, die durch eine Membran 32 voneinander getrennt sind. In die Membran 32 ist ein Spiegelelement 33 eingefügt, das mit seiner Spiegelseite in die Kammer 17 gerichtet ist. Durch den Einfluß des Drucks in einer der beiden Kammern 16 und 17 bewegt sich das Spiegelelement 33, und das reflektierte Licht als solches wird moduliert. Gegenüber dieser Spiegelseite mündet die Optikfaser 35 in die Kammer 17. Die Faser 35 und der Koppler 9 dienen sowohl zur Speisung des Lichtsignals als auch zur Rückübertragung des reflektierten Lichtsignals. Mit der Verwendung reflektiver Sensoren 6 werden die Reflexionskoeffizienten R1 in derselben Weise wie vorangehend in Bezug auf einen transmissiven Sensor beschrieben berechnet, jedoch in den gegebenen Formeln sind 2πf1T1, 2πf1T2, 2πf2T1 und 2πf2T2 jeweils durch 4πf1T1, 4πf1T2, 4πf2T1 und 4πf2T2 zu ersetzen.
Die Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und innerhalb des Rahmens der Ansprüche können die beschriebenen Ausführungsformen vielen Änderungen unterworfen werden, unter anderem in Bezug auf die Form, die Konstruktion, die Anordnung und die Anzahl der Teile, die zur Realisierung der Erfindung verwendet werden.
Insbesondere die Sensoren müssen nicht notwendigerweise der vorangehend beschriebenen Konstruktion entsprechen. Auch können andere Sensortypen, die die Lichtamplitude in Abhängigkeit zu einer Druckänderung variieren, verwendet werden.
Das Sensorelement kann in sich transmissiv sein, kann aber durch das Anbringen eines reflektierenden Elements in der Ausgangsfaser reflektiv gemacht werden. Dies gilt übrigens auch für das Referenzsensorelement.
Übrigens müssen die Sensoren nicht notwendigerweise Drucksensoren sein. Sie können auch für andere physikalische Parameter, wie etwa Temperatur, empfindlich sein.
Der Wechsel in der Lichtamplitude kann beispielsweise das Resultat von Mikrobending, von einem Wechsel im Brechungsindex usw. sein.

Claims

1.- Meßvorrichtung mit faseroptischen Sensoren (6) zum Messen physikalischer Parameter, welche eine verzweigte Struktur (1, 2) mit einem faseroptischen Hauptkabel (1) und einer Anzahl Verzweigungen (2) hiervon mit einem faseroptischen Sensor (6) des Typs Amplitudenmodulation am Ende jeder Verzweigung (2), eine Sendeeinheit (20, 21) für die Übertragung optischer Signale zu den Sensoren (6) sowie eine Kontrolleinheit (3) zum Verarbeiten der optischen Signale, die von den Sensoren (6) zurückempfangen werden, aufweist, wobei diese Sensoren (6) in verschiedenen Abständen zu wenigstens einer dieser Einheiten (20, 21 und 3) angebracht sind, so daß die Signale, die die Kontrolleinheit (3) Von den Sensoren (6) zurückempfängt, mit unterschiedlichen Verzögerungen empfangen werden und auf diese Weise unterschieden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (20, 21) über ein Amplitudenmodulations-Frequenzteilungsmultiplexgerät (20) verfügt, so daß das an die Sensoren (6) übertragene Signal multifrequent amplitudenmoduliert wird und die Signale, die von der Kontrolleinheit (3) zurückempfangen werden, von der Sendeeinheit und dem Sensor moduliert werden, während die Kontrolleinheit (3) Mittel beinhaltet, um die Amplitudenmodulation, die von jedem Sensor (6) mit seiner eigenen Verzögerung durch das Vorhandensein mehrerer Amplitudenmodulationen mit jeweils unterschiedlicher Frequenz stammt, zu isolieren, sowie Mittel zur Demodulation der zuletzt erwähnten Signale.

2.- Meßvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sensor (6) ein eigentliches Sensorelement (7), ein Referenzsensorelement (8) und einen Koppler (9) aufweist, der die eingehenden Signale über die beiden Sensorelemente (7 und 8) aufteilt, wobei die beiden Sensorelemente (7 und 8) unterschiedliche Längen haben und die Signale mit unterschiedlichen Verzögerungen an die Kontrolleinheit (3) zurückübertragen.

3.- Meßvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (6) reflektive Sensoren sind, wobei jeder Sensor (6) nur einen Koppler (9) umfaßt, der die eingehenden Signale über die beiden Sensorelemente (7 und 8) aufteilt und die reflektierten Signale über denselben Pfad aussendet wie die eingehenden Signale.

4.- Meßvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (6) transmissive Sensoren sind, wobei jeder Sensor (6) zwei Koppler (9 und 11) umfaßt, einen Koppler (9), der die eingehenden Signale über die beiden Sensorelemente (7 und 8) aufteilt, und einen zweiten Koppler (11), der die durchgelassenen Signale über dieselbe Optikfaser (12) aussendet, die sich jedoch von der Faser (10) der eingehenden Signale unterscheidet.

5.- Meßvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsensorelement (8) eine Optikfaser einer bestimmten Länge umfaßt.

6.- Meßvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (20, 21) Signale mit unterschiedlicher Frequenz zu dem Referenzsensorelement (8) und dem eigentlichen Sensorelement (7) eines Sensors (6) überträgt.

7.- Meßvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit (3) Mittel aufweist zum Vergleich der von der Sendeeinheit (20, 21) frequenzmodulierten Signale mit den ebenfalls von der Intensität her modulierten Signalen, die durch die eigentlichen Sensorelemente (7) mit verschiedenen Verzögerungen zurückübertragen werden, und mit den Signalen, die durch die Referenzsensorelemente (8) mit Verzögerung in Bezug auf die früheren Signale und mit unterschiedlichen Verzögerungen in Bezug zueinander zurückübertragen werden.

8.- Meßvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere verzweigte Strukturen (1, 2), die mit einer Kontrolleinheit (3) verbunden sind, aufweist, und daß all diese Kontrolleinheiten (3) ihrerseits über einen elektrooptischen Wandler (30) mit einem faseroptischen Ringaufbau (4) verbunden sind.

9.- Verfahren zur Messung physikalischer Parameter mit faseroptischen Sensoren (6), die an den Enden von Verzweigungen (2) eines faseroptischen Hauptkabels (1) montiert sind, gemäß welchem Verfahren faseroptische Sensoren (6) des Typs Amplitudenmodulation verwendet werden und die Signale, die, da die Sensoren (6) in unterschiedlichen Abständen angebracht sind, mit unterschiedlichen Verzögerungen zurückempfangen werden, weiterverarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Signale, die durch ein Amplitudenmodulations-Frequenzteilungs-Multiplexinggerät (20) multifrequent amplitudenmoduliert sind, zu den Sensoren (6) übertragen werden und die Amplitudenmodulation jedes Sensors (6) mit seiner eigenen Verzögerung durch das Vorhandensein mehrerer, von der Frequenz her unterschiedlicher Amplitudenmodulationen isoliert wird.

10.- Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (6) verwendet werden, die ein eigentliches Sensorelement (7) und ein Referenzsensorelement (8) mit unterschiedlichen Längen aufweisen, und die Signale mit unterschiedlichen Verzögerungen zurückübertragen werden, und daß die Amplitudenmodulation (7) der eigentlichen Sensorelemente wie auch der Referenzsensorelemente (8) isoliert werden.

11.- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Einflüsse auf die Verdrahtung oder Defekte in der Verdrahtung durch zwei entweder simultan oder aufeinanderfolgend mit unterschiedlichen Frequenzen auszuführende Messungen des Übertragungskoeffizienten im Falle transmissiver Sensoren (6) oder des Reflexionskoeffizienten im Falle reflektiver Sensoren (6) am Ende der Verzweigung (2), mit welchem ein Sensor (6) verbunden ist, ausgeschlossen werden.