Точечные датчики

Первый способ заключается в том, что множество дискретных датчиков, разработанных для работы в качестве точечных датчиков, объединяются в сеть или массив; при этом выходы отдельных датчиков мультиплексируются в волоконной системе телеметрии при помощи методов, широко используемых в высокочастотных/микроволновых системах, таких как частотное уплотнение (FDM — Frequency Division Multiplexing) или временное уплотнение (TDM — Time-Division Multiplexing), или при помощи более специализированных схем, разработанных для уплотнения в оптических коммуникационных системах, например уплотнения с разделением по длине волны (WDM). В качестве другого варианта датчики с оптическим волокном в качестве чувствительного элемента, по самой своей сути имеющие распределенную структуру, могут использоваться для построения уникальных видов более сложных датчиков, в общем случае не имеющих аналогов среди построенных на основе традиционных технологий. В датчиках с оптическим волокном в качестве чувствительного элемента осуществляется модуляция, вызванная полем измеряемой величины, в то время как излучение остается заключенным в волоконный волновод. Этим они отличаются от датчиков с чувствительным внешним элементом, в которых, как правило, излучение выходит из волокна в область измерения, проходит через некоторый внешний чувствительный элемент и затем вновь запускается в волокно, которое приводит оптический сигнал к приемнику. В таких датчиках с чувствительным внешним элементом волокно служит просто «световодом», доставляющим оптическую информацию к чувствительному элементу и от него. Примером датчика, в котором оптическое волокно выступает в качестве чувствительного элемента, может служить датчик микроизгибов. В нем происходит модуляция потерь, связанных с передачей во фрагменте волокна, при изменениях давления, приложенного в области механизма микроизгибов. Такие датчики с оптическим волокном в качестве чувствительного элемента по самой своей сути являются распределенными, поскольку измеряемая величина воздействует на фрагмент волокна конечной длины. Часто это свойство используется для усиления восприимчивости квазиточечных датчиков; например, в интерферометрических акустических и магнитных датчиках и датчиках вращения (гироскопах) большая длина волокна нужна просто для увеличения чувствительности датчиков к измеряемой величине. Другим примером этого может служить датчик на основе фарадеевского вращения токового/магнитного поля; здесь полный поворот плоскости поляризации излучения определяется как линейный интеграл компоненты магнитного поля, параллельной направлению распространения излучения по длине волокна. В этих примерах присущая датчикам «распределенность» используется еще не в полной мере.

См. также:  Датчики на основе фазовых пластин