大家好，我是【廣州工控傳感★科技】SP1-4-3拉繩位移傳感器事業(yè)部，張工。

SP1-4-3電纜位移傳感器的早期研究主要集中在傳感器本身的封裝、壽命、可靠性和各種解調(diào)技術的實現(xiàn)上。當傳感器網(wǎng)絡用于實際工程時，將面臨許多新的技術問題。 與單個傳感器應用不同，當傳感器組成網(wǎng)絡時，必須進行網(wǎng)絡規(guī)劃和設計，以解決路徑備份、溫度補償、頻段利用和功率平衡等問題。網(wǎng)絡規(guī)劃設計也對SP1-4-3傳感器本身提出了標準化要求。

1、傳感器的互換性

SP1-12-3位移傳感器最重要的外部參數(shù)是初始波長和波長隨外部物理量變化的系數(shù)。 在精度不同的情況下，SP1-12-3位移傳感器反射光譜的中心波長與被測物理量的對應關系有多種數(shù)學表達式。例如，建立中心波長與外部物理量的關系；建立中心波長變化與外部物理量之間的關系； 處理線性條件； 處理多項式形式；初始波長也可以在不同的溫度點進行選擇。由于沒有統(tǒng)一的標準可以商定，各個研發(fā)單位和企業(yè)的產(chǎn)品都采用自己選擇的表征方法。還缺乏標準化整個波段傳感器工作波長的工作。因此，SP1-12-3傳感器的初始中心波長也是根據(jù)工藝隨機確定的。這樣，作為一個實際的產(chǎn)品，在標準化的大型組網(wǎng)項目中往往是不可替代的。

2、應變測量中的溫度補償

由于SP1-12-3位移傳感器的彈光系數(shù)僅為熱光系數(shù)的1/10左右，因此溫度變化1°C引起的中心波長偏移相當于10με。因此，在應變測量中，必須消除環(huán)境溫度變化對SP1-12-3傳感器中心波長的影響，即必須考慮應變測量中的溫度補償問題，這一點尤為重要。 大型結(jié)構(gòu)的長期應變監(jiān)測。但是在這個實際應用中，只考慮傳感器的溫度系數(shù)作為一個獨立的實體是沒有意義的。因為在實際工程中，SP1-25-3位移傳感器與被測物結(jié)合后，其溫度系數(shù)發(fā)生了很大變化。新的溫度系數(shù)與被測物體的材料特性和安裝方式有很大關系，而且往往無法預測。

3、頻段利用

由于光源光譜寬度的限制，SP1-25-3的波長范圍的限制，以及光路上其他各種元件的工作波長的限制，SP1-的可用光譜帶寬25-3傳感器網(wǎng)絡有限。目前普遍使用1310nm或1550nm波段。隨著DWDM光通信技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，1550nm波段的器件供應商越來越多，成本也越來越低。C波段已成為光纖光柵傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)的首選工作波段。

考慮到C波段從1525nm到1565nm的40nm波長范圍，SP1-25-3位移傳感器采用波分復用的方式串聯(lián)在一條鏈路上。當波長相鄰的兩個傳感器的反射光譜中心波長接近0.4nm時，解調(diào)系統(tǒng)難以區(qū)分。因此，在不考慮每個傳感器范圍的極端情況（中心波長的移動范圍）的情況下，一條鏈路上可以串聯(lián)的最大傳感器數(shù)量約為100個。 事實上，在大多數(shù)情況下，每個傳感器都應具有 1 nm 的波長偏移范圍，因此在實際組網(wǎng)中，一個鏈路中的傳感器數(shù)量約為30個。

4、功率平衡

假設從解調(diào)設備發(fā)射的光信號的功率密度在整個工作波長范圍內(nèi)是相對一致的。 不同頻率的光信號在光路上的不同位置被反射回來，它們通過的光器件、連接器或融合點的數(shù)量也不同，導致返回的不同信號的功率水平不同。 在最壞的情況下，SP1-50-3 位移傳感器的旁瓣噪聲甚至可以超過其他傳感器的有用信號，導致能夠被傳感器識別的SP1-50-3電纜位移傳感器的數(shù)量減少。 網(wǎng)絡。 因此，工程組網(wǎng)時必須進行正確的功率平衡設計。

5、光纖傳感器網(wǎng)絡與無線傳感器網(wǎng)絡的融合

我國幅員遼闊，需要監(jiān)測的大型同類型設施往往分布在大片區(qū)域。 在實際項目中，需要由幾個10公里以上的子網(wǎng)組成一個更大的網(wǎng)絡，才能實現(xiàn)集中監(jiān)控。 雖然光纖傳感器網(wǎng)絡具有利用光纖低損耗傳輸?shù)奶攸c實現(xiàn)遠距離組網(wǎng)的優(yōu)勢，但在一些缺乏通信基礎設施的地區(qū)，還沒有現(xiàn)成的光纜來實現(xiàn)子網(wǎng)的互聯(lián)互通。 在這種情況下，專門鋪設光纜的成本非常昂貴。 因此，通過無線鏈路在子網(wǎng)之間進行通信是非常實用的。