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- المكشاف (حساس، مستشعر) بالألياف الزجاجية (fiber optic sensor) هو مكشاف خاص للقياس البصري، أي القياس باستخدام الأشعة (الضوء، الليزر) لقياس كمية معينة (كالتيار الكهربائي) أو المجال المغناطيسي بطريقة غير مباشرة: بمعنى أن حالة الضوء أو الشعاع في الليف الزجاجي يتم تحليلها للحصول على نتيجة قياس كمية أخرى مرتبطة بها. (ar)
- Ein faseroptischer Sensor (FOS) ist ein spezieller Messaufnehmer (Sensor) für optische Messverfahren auf Grundlage von Lichtwellenleitern (LWL). Bei faseroptischen Sensoren wird die Messgröße nicht durch eine elektrische Größe repräsentiert bzw. übertragen, sondern durch eine optische. Lichtwellenleiter werden in der Nachrichten- und Kommunikationstechnik zur Datenübertragung, oder auch in der Automatisierungstechnik, eingesetzt und zeichnen sich neben der hohen Bandbreite vor allem dadurch aus, dass sie eine Übertragung ermöglichen, die unanfällig gegenüber äußeren Einflüssen ist, beispielsweise gegenüber elektromagnetischen Feldern.Trotz dieser im Allgemein guten und störungsfreien Übertragungseigenschaften können auch die optischen Signale in Lichtwellenleitern durch innere und äußere Einflüsse gedämpft oder verändert werden, vgl. Artikel Lichtwellenleiter. Sie reagieren unter anderem stark auf geometrische Änderungen des Wellenleiters durch Biegung, Zug, Druck oder Torsion sowie allgemein gegenüber Änderung der Lichtführungseigenschaften, wie Beschädigungen des Mantelmaterials. An diesem Punkt setzen faseroptische Sensoren an. Bei ihnen ist die Beeinflussung der Lichtsignale durch äußere Parameter explizit erwünscht. Ausgewertet wird die Änderung verschiedener Parameter des eingesetzten Lichts, dazu zählen vor allem die Intensität, Wellenlänge (Farbe) und Polarisation sowie die Laufzeit der Signale. Am einfachsten lässt sich die Intensitätsänderung und somit die Transmissionseigenschaften über eine Dämpfungsmessung erfassen. Die anderen Parameter benötigen in der Regel einen etwas aufwändigeren Messaufbau, so sind für die Erfassung der Wellenlängenänderung ein Spektrometer und für die Erfassung der Polarisation entsprechende Polarisatoren und Modulatoren notwendig. Man unterscheidet zwei Klassen faseroptischer Sensoren: 1.
* intrinsisch: Hier dient die Glasfaser direkt als Messaufnehmer und ist somit zugleich Sensor als auch Leitung. Beispiele sind: 2.
* faseroptische Drucksensoren, bei denen durch Druck induzierte Biegeverluste zu Transmissionsänderungen in der Glasfaser führen. 3.
* faseroptische Temperaturmessung zur ortsaufgelösten Temperaturmessung durch temperaturabhängige Raman-Streuung in der Glasfaser. 4.
* Messung von Dehnung oder Temperatur durch ein in die Glasfaser integriertes Faser-Bragg-Gitter (Bestimmung der reflektierten Wellenlänge durch ein Spektroskop) 5.
* Faserkreisel zur Messung der Winkelgeschwindigkeit mittels Interferenz zweier in einer aufgewickelten Glasfaser gegenläufig umlaufender Lichtstrahlen (basierend auf dem Sagnac-Interferometer). 6.
* Das faseroptische Hydrophon zur Messung von Druckschwankungen im Wasser (Unterwassermikrophon) kann nach dem Prinzip des Mach-Zehnder-Interferometers aufgebaut werden. Eine von zwei Faserspulen ist dabei vor Umwelteinflüssen geschützt, die andere befindet sich im Wasser. Druckschwankungen im Wasser verändern die optische Länge dieser Faserspule. Die Empfindlichkeit steigt mit der Anzahl der Wicklungen. Alternative Bauformen des faseroptischen Hydrophons sind beschichtete Endflächen der Faser, die über eine Längenänderung bei Druckänderung ebenfalls eine interferometrische Messung erlauben oder die Nutzung des piezooptischen Effekts (Brechungsindex des Wassers ist druckabhängig). 7.
* Bei faseroptischen Dosimetern wird der Effekt ausgenutzt, dass durch ionisierende Strahlung Fehlstellen im Glas entstehen, welche zu einer verringerten Transmission führen. Da der Effekt kumulativ und nahezu irreversibel ist, besitzen diese Dosimeter einen größeren Linearitätsbereich und die Anzeige ist langzeitstabiler als bei anderen Bauformen. 8.
* extrinsisch: Hier dient die Glasfaser nur als Überträger der vom Sensor erfassten Messgröße, die jener als optisches Signal zur Verfügung stellen muss. Beispiele sind: 9.
* Glasfaser-Pyrometer bei denen die zur Temperaturmessung benutzte Infrarot-Strahlung zu schwer zugänglichen Messorten transportiert werden kann (Hochofen etc.). 10.
* faseroptische Temperatursonden bei denen die temperaturabhängige Kinetik der Phosphoreszenz von an der Spitze der Glasfaser angebrachten Magnesium-Fluorgermanats zur Temperaturmessung benutzt wird. 11.
* optische Mikrophone bei denen die Schalldruckänderungen an der Membran in optische Intensitätsänderungen umgewandelt werden, durch Reflexion von Laserlicht an der sich bewegenden Membran. 12.
* faseroptische Lichtschranken, werden zur Objekterfassung in der Automatisierungstechnik eingesetzt. Optik und Elektronik sind in diesem Fall zu Gunsten der Applikation getrennt angeordnet. 13.
* faseroptischer Temperatursensor, dessen Glasfaserspitze mit einem Galliumarsenid-Kristall bestückt ist, der, im Hinblick auf dessen Eigenschaft unter Temperatureinwirkung die Lage der Bandkante zu verändern, ausgewertet wird. (de)
- A fiber-optic sensor is a sensor that uses optical fiber either as the sensing element ("intrinsic sensors"), or as a means of relaying signals from a remote sensor to the electronics that process the signals ("extrinsic sensors"). Fibers have many uses in remote sensing. Depending on the application, fiber may be used because of its small size, or because no electrical power is needed at the remote location, or because many sensors can be multiplexed along the length of a fiber by using light wavelength shift for each sensor, or by sensing the time delay as light passes along the fiber through each sensor. Time delay can be determined using a device such as an optical time-domain reflectometer and wavelength shift can be calculated using an instrument implementing optical frequency domain reflectometry. Fiber-optic sensors are also immune to electromagnetic interference, and do not conduct electricity so they can be used in places where there is high voltage electricity or flammable material such as jet fuel. Fiber-optic sensors can be designed to withstand high temperatures as well. (en)
- Un sensore a fibra ottica è un sensore che utilizza la fibra ottica o come trasduttore o come mezzo di trasporto delle informazioni tra un sensore remoto all'elettronica di elaborazione del segnale. (it)
- Волоконно-оптический датчик — небольшое по размерам устройство, в котором оптическое волокно используется как в качестве линии передачи данных, так и в качестве чувствительного элемента, способного детектировать изменения различных величин. Элементы, используемые в волоконно-оптических датчиках, являются абсолютно пассивными по отношению к электричеству, что позволяет применять их в различных отраслях. (ru)
- Волоконно-оптичний датчик — датчик, який використовує оптичне волокно або як чутливий елемент («внутрішні датчики»), або як засіб ретрансляції сигналів від віддаленого датчика до електронного блоку, який обробляє сигнали («зовнішні датчики»). Існує багато способів використання волокна для дистанційного зондування. Залежно від необхідності, такі датчики використовуються через їх невеликий розмір, або тому, що вони не потребують електричної напруги у віддаленому місці, або тому, що багато датчиків можуть бути мультиплексовані по довжині волокна з використанням світла з різною довжиною хвилі для кожного датчика, або вимірюючи час затримки, за який світло проходить уздовж волокна через кожен датчик. Час затримки може бути визначено з використанням таких пристроїв, як оптичний часовий рефлектометр. (uk)
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- المكشاف (حساس، مستشعر) بالألياف الزجاجية (fiber optic sensor) هو مكشاف خاص للقياس البصري، أي القياس باستخدام الأشعة (الضوء، الليزر) لقياس كمية معينة (كالتيار الكهربائي) أو المجال المغناطيسي بطريقة غير مباشرة: بمعنى أن حالة الضوء أو الشعاع في الليف الزجاجي يتم تحليلها للحصول على نتيجة قياس كمية أخرى مرتبطة بها. (ar)
- Un sensore a fibra ottica è un sensore che utilizza la fibra ottica o come trasduttore o come mezzo di trasporto delle informazioni tra un sensore remoto all'elettronica di elaborazione del segnale. (it)
- Волоконно-оптический датчик — небольшое по размерам устройство, в котором оптическое волокно используется как в качестве линии передачи данных, так и в качестве чувствительного элемента, способного детектировать изменения различных величин. Элементы, используемые в волоконно-оптических датчиках, являются абсолютно пассивными по отношению к электричеству, что позволяет применять их в различных отраслях. (ru)
- Ein faseroptischer Sensor (FOS) ist ein spezieller Messaufnehmer (Sensor) für optische Messverfahren auf Grundlage von Lichtwellenleitern (LWL). Bei faseroptischen Sensoren wird die Messgröße nicht durch eine elektrische Größe repräsentiert bzw. übertragen, sondern durch eine optische. Man unterscheidet zwei Klassen faseroptischer Sensoren: (de)
- A fiber-optic sensor is a sensor that uses optical fiber either as the sensing element ("intrinsic sensors"), or as a means of relaying signals from a remote sensor to the electronics that process the signals ("extrinsic sensors"). Fibers have many uses in remote sensing. Depending on the application, fiber may be used because of its small size, or because no electrical power is needed at the remote location, or because many sensors can be multiplexed along the length of a fiber by using light wavelength shift for each sensor, or by sensing the time delay as light passes along the fiber through each sensor. Time delay can be determined using a device such as an optical time-domain reflectometer and wavelength shift can be calculated using an instrument implementing optical frequency domain (en)
- Волоконно-оптичний датчик — датчик, який використовує оптичне волокно або як чутливий елемент («внутрішні датчики»), або як засіб ретрансляції сигналів від віддаленого датчика до електронного блоку, який обробляє сигнали («зовнішні датчики»). Існує багато способів використання волокна для дистанційного зондування. Залежно від необхідності, такі датчики використовуються через їх невеликий розмір, або тому, що вони не потребують електричної напруги у віддаленому місці, або тому, що багато датчиків можуть бути мультиплексовані по довжині волокна з використанням світла з різною довжиною хвилі для кожного датчика, або вимірюючи час затримки, за який світло проходить уздовж волокна через кожен датчик. Час затримки може бути визначено з використанням таких пристроїв, як оптичний часовий рефлектом (uk)
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