Die Sensorlösung ermöglicht den Einsatz der leicht verfügbaren POF als hochpräziser Dehnungssensor, vergleichbar mit den derzeit verfügbaren faseroptischen Bragg-Gitter-Dehnungssensoren (FBG), für eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich der Laststeuerung von Windkraftanlagenflügeln und der Zustandsüberwachung vieler anderer Strukturen.
Hauptmerkmale des Avago OPI-Sensors
: • Verwendet Polymer-Lichtwellenleiter als Sensorelement, was in Massenproduktion hergestellt werden kann und kostengünstig ist
• Bietet eine hohe Streckgrenze (>5 %) → großen Dynamikbereich
• Einfache Bedienung und Installation
• Hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit
• EMV-Störfestigkeit
• Robuste Sensorelektronik für Sensoranzeigeanwendungen
Der optische Sensor nutzt die POF (Polymer-optische Faser) zur Bildung eines mäanderförmigen Sensornetzwerks. Dadurch kann eine einzelne Faser innerhalb eines geschlossenen Bereichs mehrere umschriebene Schleifen bilden (siehe Abbildung). Diese Schleifen verändern unter Spannung die Phase eines in die Faser eingekoppelten optischen Signals. Eine separate, spannungsfreie Referenzschleife umgibt den mäanderförmigen Pfad und dient dem Vergleich des Referenzsignals mit dem Spannungssignal. Die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen kann dann in einen Spannungsmesswert umgewandelt werden. Die Referenzfaser dient gleichzeitig der Temperaturkompensation. Da das Sensornetzwerk ausschließlich aus optischen Fasern besteht, ist es immun gegen elektromagnetische Störungen (EMI/EMV) und vollständig elektrisch vom restlichen System isoliert.
„Avago Technologies hat bereits zahlreiche POF-Kommunikationskabel und -module für industrielle Netzwerk- und Datenkommunikationsanwendungen geliefert und dabei in beiden Märkten umfangreiche Erfahrung gesammelt“, erklärt Martin Weigert, General Manager der Abteilung Optische Faserproduktion bei Avago. Aufbauend auf dieser Erfahrung ist die Entwicklung industrieller optischer Sensortechnologie eine logische Erweiterung der Kernkompetenzen des Unternehmens und ermöglicht es ihm, einen schnell wachsenden Markt zu bedienen, so Weigert weiter. „Unser patentiertes optisches Phaseninterrogationsverfahren hat es uns ermöglicht, eine innovative Dehnungssensorlösung auf Basis von POF anzubieten: eine praktikable Alternative zu herkömmlichen elektrischen und optischen Dehnungssensortechnologien für zahlreiche Anwendungen.“
Avago realisiert derzeit verschiedene Anwendungen im Bereich der Windenergie und installiert Sensoren an einer geplanten Multi-Megawatt-Turbine für Windkraftanlagenflügel und Lastmesstürme. In diesem Markt zeigt die Technologie ihr volles Potenzial, indem sie eine zuverlässige Alternative zu herkömmlichen Dehnungsmesstechnologien bietet.
Avago hat ein Entwicklungskit zusammengestellt, um Entwickler bei der Erprobung und Bewertung der Sensortechnologie zu unterstützen. Das Kit besteht aus einem Stück Polymer-Lichtleitfaser, einem optischen Phaseninterrogator und der notwendigen Dokumentation, um mit der Faser einen Dehnungssensor zu erstellen und die Ergebnisse auszuwerten. Das Entwicklerkit wird ab Januar 2014 verfügbar sein.
derzeit
den Einsatz seiner Technologie für verschiedene Anwendungsbereiche. Für eine Evaluierung vor der Markteinführung kontaktieren Sie bitte Ihren zuständigen Avago-Vertriebsmitarbeiter, um Informationen zur Technologie und zur Verfügbarkeit des Evaluierungskits zu erhalten.
