Исследование статистических характеристик шума в показаниях волоконных брэгговских решеток при измерении деформаций DOI
Grigorii Serovaev,

Е.Б. Галкина,

В.А. Конюхов

и другие.

Южно-Сибирский научный вестник, Год журнала: 2024, Номер 6(58), С. 13 - 18

Опубликована: Дек. 31, 2024

Применение волоконно-оптических датчиков (ВОД) востребовано в различных областях науки и техники благодаря их высокой чувствительности, стабильности измерений, возможности работы широком диапазоне температур. Малый размер оптического волокна делает данный тип чувствительных элементов пригодным для встраивания материал на этапе его изготовления, что открывает новые контроля механического состояния. Как любого другого датчика, измерение деформаций с помощью ВОД сопряжено наличием разброса амплитуде последовательных измерений при отсутствии внешних воздействий измерительную систему. Уровень такого шума определяет минимальный порог деформаций, который возможно достоверно зарегистрировать данного типа датчиков. В работе проведено исследование статистических характеристик показаниях основе волоконных брэгговских решеток (ВБР). Измерение ВБР осуществляется посредством интеррогатора, вводящего оптическое излучение оптоволокно регистрирующего отраженный от оптический спектр. Анализ выполнен выборке из десяти целью определения амплитуды размаха показаний стандартного отклонения среднего значения. Результаты показали, максимальный размах составляет 8.3 µε. Однако силу того, исследуемый сигнал подчиняется закону нормального распределения, основная часть находится ±1.8 Для повышения точности снижения уровня применен фильтр скользящего различным количеством точек осреднения. Исследование направлено оценку минимального порога изменения способен зафиксировать ВБР, особенно актуально задач, требующих точного измерения малых величин деформаций. The use of fiber-optic sensors (FOSs) is in demand various fields science and technology due to their high sensitivity, measurement stability, the ability work a wide temperature range. small size optical fiber makes this type sensing elements suitable for embedding material at manufacturing stage, which opens new possibilities monitoring mechanical state structures. As any other sensor, strains using FOSs associated with presence spread amplitude successive measurements absence external influences on measuring system. level such noise determines minimum threshold strains, can be reliably measured sensors. paper investigates statistical characteristics FOS readings based Bragg gratings (FBG). Strain help FBG carried out by means an interrogator that send signal into registers spectrum reflected from FBG. analysis was performed ten FBGs order determine range standard deviation. results showed maximum span However, fact studied follows law normal distribution, main part lies To improve accuracy reduce noise, moving average filter different number averaging points has been applied. study aimed assessing strain changes FBG, especially important problems requiring accurate strains.

Язык: Русский

Fiber Bragg Grating Sensors: Design, Applications, and Comparison with Other Sensing Technologies DOI Creative Commons

Alaa Naji Dakhal Alhussein,

Mohammed Raqeeb Thabit Mohammed Qaid, Timur Agliullin

и другие.

Sensors, Год журнала: 2025, Номер 25(7), С. 2289 - 2289

Опубликована: Апрель 4, 2025

Fiber Bragg grating (FBG) sensors have emerged as advanced tools for monitoring a wide range of physical parameters in various fields, including structural health, aerospace, biochemical, and environmental applications. This review provides comprehensive overview FBG sensor technology, focusing on their operating principles, key advantages such high sensitivity immunity to electromagnetic interference, common challenges like temperature-strain cross-sensitivity the cost interrogation systems. Additionally, this compares with other sensing technologies highlights recent innovations design, packaging, implementation techniques. Finally, future research directions are discussed enhance performance, scalability, long-term reliability FBG-based

Язык: Английский

Процитировано

0
Исследование статистических характеристик шума в показаниях волоконных брэгговских решеток при измерении деформаций DOI
Grigorii Serovaev,

Е.Б. Галкина,

В.А. Конюхов

и другие.

Южно-Сибирский научный вестник, Год журнала: 2024, Номер 6(58), С. 13 - 18

Опубликована: Дек. 31, 2024

Применение волоконно-оптических датчиков (ВОД) востребовано в различных областях науки и техники благодаря их высокой чувствительности, стабильности измерений, возможности работы широком диапазоне температур. Малый размер оптического волокна делает данный тип чувствительных элементов пригодным для встраивания материал на этапе его изготовления, что открывает новые контроля механического состояния. Как любого другого датчика, измерение деформаций с помощью ВОД сопряжено наличием разброса амплитуде последовательных измерений при отсутствии внешних воздействий измерительную систему. Уровень такого шума определяет минимальный порог деформаций, который возможно достоверно зарегистрировать данного типа датчиков. В работе проведено исследование статистических характеристик показаниях основе волоконных брэгговских решеток (ВБР). Измерение ВБР осуществляется посредством интеррогатора, вводящего оптическое излучение оптоволокно регистрирующего отраженный от оптический спектр. Анализ выполнен выборке из десяти целью определения амплитуды размаха показаний стандартного отклонения среднего значения. Результаты показали, максимальный размах составляет 8.3 µε. Однако силу того, исследуемый сигнал подчиняется закону нормального распределения, основная часть находится ±1.8 Для повышения точности снижения уровня применен фильтр скользящего различным количеством точек осреднения. Исследование направлено оценку минимального порога изменения способен зафиксировать ВБР, особенно актуально задач, требующих точного измерения малых величин деформаций. The use of fiber-optic sensors (FOSs) is in demand various fields science and technology due to their high sensitivity, measurement stability, the ability work a wide temperature range. small size optical fiber makes this type sensing elements suitable for embedding material at manufacturing stage, which opens new possibilities monitoring mechanical state structures. As any other sensor, strains using FOSs associated with presence spread amplitude successive measurements absence external influences on measuring system. level such noise determines minimum threshold strains, can be reliably measured sensors. paper investigates statistical characteristics FOS readings based Bragg gratings (FBG). Strain help FBG carried out by means an interrogator that send signal into registers spectrum reflected from FBG. analysis was performed ten FBGs order determine range standard deviation. results showed maximum span However, fact studied follows law normal distribution, main part lies To improve accuracy reduce noise, moving average filter different number averaging points has been applied. study aimed assessing strain changes FBG, especially important problems requiring accurate strains.

Язык: Русский

Процитировано

0