A Study on n FBG Weight Sensor

광파이버 브래그 격자형 무게 센서에 관한 연구

  • Published : 2007.08.31

Abstract

A fiber optic based weight sensor has fabricated using a fiber Bragg grating with a weight sensitive. The sensing concept exploits the inherent characteristics of the FBG and is based on the strain effect induced in the fiber Bragg grating through. A direct indication of the weight level is given by the shift of the Bragg wavelength caused by the expansion of the sensing material. A FBG behaves like a spectral filter which has inherent characteristics that render it very sensitive to strain and temperature. The sensing principle is also based on the strain effect induced in the FBG through the caused by the weight. The experimental setup used for the initial investigation to characterize the mass response of the sensor. The transmitted signal from the sensor was monitored using an optical spectrum analyzer with a resolution bandwidth of 0.4nm. In this paper, we presented the spectral characterization and shaping of FBG by scanning a mass element that affects a small grating fraction at a time, without permanent effects on the optical fiber when the various wavelength and strain is removed. That is, destruction when the optical fiber for weight is physically damaged.

무게 센서를 기본으로 한 광파이버는 무게에 민감한 파이버 브래그 격자를 이용한 구조로 되어있다. FBG 본래의 특성을 이용한 센싱과 광파이버 브래그 격자를 통하여 스트레인 효과를 기본으로 하였다. 무게 레벨의 직접적인 표시는 센싱 물질의 팽창으로 말미암아 브래그 파장의 천이에 의하여 알 수 있다. FBG의 동작은 스트레인과 온도에 매우 민감하게 만들기 위해서 본래의 특성에 의한 것으로 특별한 필터와 같다. 이러한 센싱 원리는 무게를 인가한 것으로 FBG를 통해서 스트레인 효과를 기본으로 한 것이다. 실험 구성은 센서의 무게 응답특성을 초기 연구를 통해 이용하였다. 센서로부터 투과된 신호는 0.4nm의 분해능 대역폭을 가지며 광 스펙트럼분석기를 이용하여 관찰하였다. 본 논문에서는 무게에 따른 광파이버 브래그 격자의 중심 파장이 변화하는 것을 이용하는 동시에 작은 격자 부분에 무게로 영향을 주어 FBG의 스펙트럼 특성과 형태를 나타내었으며, 광파이버의 내구성이 사라졌을 때 파장과 스트레인 변화가 제거됨을 알 수 있었다. 즉, 무게에 의해 광파이버가 파괴되면 물리적인 손상을 입게 된다.

Keywords