Snímacie systémy založené na technológii FBG majú v porovnaní s konvenčnými elektrickými senzormi mnohé výhody.
Samotný snímač funguje ako pasívny komponent v sieti snímania, čo umožňuje integráciu snímacieho systému a snímača aj vo výbušnom prostredí, kde je zakázaný akýkoľvek elektrický signál alebo iskrenie.
Optické senzory využívajú ako nosič signálu svetlo, a nie elektrický prúd ako bežné senzory, vďaka čomu sú odolné voči rušeniu elektrostatickými, elektromagnetickými a rádiovými zdrojmi. Senzor môže byť vystavený extrémnym teplotám a pracovať v náročných podmienkach.
Prenos dát prostredníctvom optických vlákien je už štandardom v telekomunikačnom priemysle vďaka ich širokému pásmu, nízkym stratám a schopnosti prenášať signál na veľké vzdialenosti bez potreby zosilňovača. Snímacie systémy založené na technológii FBG využívajú toto spoľahlivé médium na prenos údajov získaných zo snímačov a snímacieho prvku. Výhodou kombinácie technológie optických vlákien s technológiou FBG je, že poskytuje dlhodobú stabilitu snímača a odstraňuje potrebu opätovnej kalibrácie v priebehu času. Snímací prvok v senzoroch na báze FBG má veľmi malé rozmery, a preto sa naše senzory dajú prispôsobiť a namontovať na konštrukcie s minimálnymi úpravami alebo vplyvom na správanie konštrukcie.
Elektrické snímače si na získavanie údajov vyžadujú vyhradený kanál a kábel pre každý snímač, čo vedie k veľmi zložitým riešeniam pri monitorovaní veľkých štruktúr. Pri senzoroch založených na technológii FBG umožňuje multiplexovanie integráciu desiatok FBG do jedného optického vlákna. Každá mriežka môže fungovať ako nezávislý snímací prvok, čo výrazne zjednodušuje monitorovanie veľkých štruktúr. To prináša výrazné úspory nákladov a času na inštaláciu. Okrem toho môžu byť všetky vlákna pripojené k jednej čítacej jednotke (FBG interrogátor).
Snímací prvok FBG je schopný merať deformáciu a teplotu. Pomocou rôznych prevodníkových mechanizmov dokážu merať niekoľko ďalších fyzikálnych veličín, ako napríklad tlak, posun, silu, zaťaženie, zrýchlenie, sklon atď.
| FUNKCIE | FIBRE OPTIC | ELEKTRICKÉ |
|---|---|---|
| EM žiarenie | Imunita | Citlivosť na EM |
| Blesk / elektrický výboj | Odolnosť proti blesku a výboju | Môže spôsobiť poškodenie alebo úplné zlyhanie |
| Elektrická vodivosť | Nevodivé, a preto nie sú potrebné žiadne špeciálne bezpečnostné opatrenia pri používaní v exteriéri alebo pod vodou | Všetky rozvody musia byť hermeticky uzavreté pre vonkajšie použitie alebo použitie pod vodou |
| Bezpečnosť pri výbuchu | Bez iskier, a teda bezpečné v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu | Nebezpečné vo výbušnom prostredí |
| Vzdialenosť merania | Až desiatky kilometrov | Obmedzený dosah bez dodatočného zosilnenia |
| Multiplexovanie | Možnosť multiplexovania, t. j. v rámci toho istého optického vlákna možno prideliť viacero senzorov | Žiadna možnosť multiplexovania v sériovej konfigurácii |
| Hmotnosť | Nízka hmotnosť: vlákna sú ľahké a počet káblov môže byť obmedzený | Pri veľkom počte snímačov sa stáva ťažkým kvôli medenému vedeniu |
| Inštalácia a odčítanie údajov zo snímača | Rýchle (< 20 ‘ na senzor) Jednoduché (zvládnu aj neodborníci; nie je potrebné žiadne dodatočné zapojenie) | Časová náročnosť (dodatočné zapojenie) Vyžaduje kvalifikovaných a skúsených pracovníkov |
| Odolnosť proti únave | Vynikajúca odolnosť proti únave: zanedbateľné účinky počas najmenej 2 miliónov cyklov pri namáhaní +/- 0,24 % | Podobný výkon nie je možný pri elektrických meradlách |
| Cena (snímač + čítanie) | Stáva sa nákladovo efektívnejším pre viac senzorov. Bod zlomu už pre 20 senzorov | Cena sa lineárne mení s počtom senzorov, pretože každý senzor potrebuje samostatný čítací kanál |
| Iné účinky spôsobené teplotou | Žiadne | Odporová tvorba tepla, ktorá vedie k chybám merania. |
