Dynamische Dehnungsmessung mit Faser-Bragg-Gittern

Optische Dehnungssensoren auf der Basis von Faser-Bragg-Gittern (FBG) weisen das Potenzial auf, herkömmliche Dehnungsmessstreifen zu subsituieren. Für einen vermehrten industriellen Einsatz fehlt jedoch bisher eine robuste, preiswerte Auswerteeinheit für die Signalerfassung und -verarbeitung der Sensorsignale. In diesem Buch erfolgt der Entwurf und die Realisierung von Netzwerken aus FBG-Sensoren für die Online-Erfassung dynamischer mechanischer Belastungsgrößen. Zunächst wird die stützstellenbasierende Belastungsrekonstruktion mit diskreten Sensoren aufgezeigt. Für die Auswahl der Messstellen und der Interpolationspunkte sowie die Beurteilung der Approximationsgüte werden topologische Untersuchungen durchgeführt. Anschließend erfolgt die experimentelle Verifikation der Optimaltopologie an elastischen Trägern. Weiterhin wird für den Entwurf von FBG-Sensornetzwerken die Modellierung und Simulation des Bauelementverhaltens der faseroptischen Komponenten für ausgewählte Topologien durchgeführt. Schließlich wird ein Weg aufgezeigt, wie FBG-Netwerke applikationsspezifisch entworfen und aufgebaut werden können und bei nicht allzu kleinen Stückzahlen auch preisgünstig realisierbar sind.

Andreas Kreuder wurde 1969 in Essen geboren. Er studierte Elektrotechnik und erhielt seinen Abschluss Dipl.-Ing. und Dr.-Ing. der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg 1997 und 2001. Anschließend wechselte er in die Industrie und ist seitdem im Bereich Systemkonzeptionierung für optische und drahtlose Kommunikationssysteme tätig.