100925 Dresden - DieMount GmbH

Innovationsforum: Sonden für Hydrogeologie und Rohstofferkundung
Sensoren für die Farbmessung über die
optische Polymerfaser (POF)
Hans Kragl
DieMount GmbH
Giesserweg 3
38855 Wernigerode
www.diemount.com
25. September 2010, Dresden
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September 2010
Überblick
Sensoren für die Farbmessung über die optische
Polymerfaser (POF)
1. Ursprung der DieMount Sensorik: Datentechnische Produkte
2. Meßprinzip Duplex mit einer Wellenlänge
–
Fremdlichtkompensation
3. Meßprinzip Duplex mit mehreren Wellenlängen
–
Kompensation von LED-Intensitätsschwankungen
4. Meßprinzip Simplex mit einer Wellenlänge
5. Meßprinzip Simplex mit mehreren Wellenlängen
6. Anwendungen in der Hydrogeologie?
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Kernprodukte DieMount
Geräte und Komponenten zur
Optischen Datenübertragung
auf der optischen Polymerfaser
POF
Neu:
Produkte für die
LED-Beleuchtung
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Meßprinzip :
Duplex mit einer Wellenlänge
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Meßgrößen
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Fremdlichtkompensation
•
•
•
Problem: Fremdlicht, welches nicht von der LED-Lichtquelle
stammt, stört die Messung
Lösung: 40 kHz Modulation auf LED, frequenzselektive
Detektion
Nebeneffekt: Sensorempfindlichkeit kann stark erhöht werden
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Meßprinzip:
Duplex mit mehreren Wellenlängen
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•
Am Detektor werden
die Wellenlängen
durch Frequenz- oder
Zeitmultiplex
elektronisch getrennt.
•
Das gemessene Signal
wird farbempfindlich.
•
Die Auswahl der
Wellenlängen muß die
prozeßtypische
Farbänderung
berücksichtigen.
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Kompensation von LEDIntensitätsschwankungen
Die Helligkeit von LED-Lichtquellen schwankt mit:
– der Temperatur
(Außentemperatur,
Einschaltvorgang),
– im Laufe der Lebendauer des
LED-Moduls.
Diese Schwankungen
erzeugen Meßfehler. Mit
einem Leckwellenkoppler
kann die in den LWL
eingekoppelte, optische
Leistung gemessen und
kompensiert werden.
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Transceiveraufbau Duplex mit
mehreren Wellenlängen und Monitor
•
3 fasergekoppelte LED-Module
•
1x3 Splitter
•
Leckwellenkoppler zur Monitormessung der optischen Sendeleistung
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Prinzip:
Faseroptischer Simplex Sensor
Vorteile gegenüber Duplex:
• Reflexion geht vom
Meßobjekt direkt in die
Faser.
• Kabel mit nur einem LWL
notwendig
Nachteil gegenüber Duplex:
• Optischer Crosstalk
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Beispiele
Faseroptischer Simplex Sensor
• Faseroptischer Schalter
• Sensor für feinste Bewegungen am
Gebäude
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Prinzip:
Faseroptischer Simplex-Farbsensor
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Möglichkeiten
•
•
•
•
Faseroptische Sensoren auf Basis der Optischen Polymerfaser
(POF) sind geeignet zur Messung von:
mechanischen Bewegungen,
Änderungen der optischen Reflexion,
Änderung der optischen Transmission, und
Farbveränderungen.
DieMount bietet das Entwicklungs- und Fertigungswissen für
Optik, Faseroptik und Elektronik.
Das Prozeßwissen zum Meßprozeß (Meßgröße, Umsetzung in
meßbaren Parameter) erfordert die gemeinsame Entwicklung
mit einem Kunden/Partner.
Anwendungen in der Hydrogeologie?
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