Optisk fiberkabling i elsystemer tilbyder adskillige fordele

Optiske fiberkabler i strømforsyningssystemer udnytter de lysledende egenskaber ved optiske fibre til at konvertere en målt mængde til en tilsvarende ændring i optiske egenskaber (såsom intensitet, fase, polarisationstilstand, frekvens eller bølgelængde). Denne proces involverer transmission af lys fra en kilde gennem en optisk fiber til en modulator. Inden for modulationszonen interagerer den parameter, der måles, med det indkommende lys, hvilket forårsager en ændring i lysets optiske egenskaber (f.eks. intensitet, bølgelængde, frekvens, fase, polarisationstilstand osv.). Dette modificerede lys - kaldet det "modulerede signallys" - transmitteres derefter gennem en anden fiber til en fotodetektor, hvor det demoduleres for at give værdien af ​​den målte parameter.

Avancerede optiske fibersensorer kan prale af en følsomhed, der er adskillige størrelsesordener højere end traditionelle sensorers, og de er i stand til at måle over 70 forskellige typer fysiske størrelser. Kort sagt tilbyder de følgende fordele:

1. **Høj præcision og responsivitet:** De har høj nøjagtighed, hurtige responshastigheder, et bredt lineært driftsområde, fremragende repeterbarhed og et højt signal-støj-forhold for detekterede signaler. Desuden er omkostningerne lave på grund af masseproduktionen af ​​optiske fibre, hvilket muliggør deres udbredte anvendelse.

2. **Høj sikkerhed og pålidelighed:** Da optiske fibre er sammensat af dielektriske materialer (typisk kvarts) og transmitterer optiske signaler i stedet for elektriske, tilbyder de overlegen sikkerhed og pålidelighed. De har stærk immunitet over for elektromagnetisk interferens og er velegnede til drift i farlige miljøer – såsom dem, der findes i kraft-, olie-, kemisk og metallurgisk industri – hvor der kan forekomme brandfarlige, eksplosive eller giftige forhold.

3. **Robust miljøbestandighed:** De udviser stærk modstandsdygtighed over for korrosion og kontaminering, kan fungere effektivt i miljøer med betydelige temperaturudsving, udviser fremragende langsigtede ældningsegenskaber og har en lang levetid.

4. **Kompakt og let design:** De er små i størrelse, lette, nemme at installere og kan nemt tilpasses de specifikke miljøforhold for det objekt, der måles.

5. **Passiv drift:** Optiske fibre er passive enheder; de fungerer uafhængigt uden at tilføre elektrisk energi til systemet, hvilket sikrer, at tilstanden af ​​det objekt, der måles, forbliver uforstyrret.

6. **Alsidige målefunktioner:** De dækker et bredt spektrum af måleanvendelser. I øjeblikket findes der en bred vifte af optiske fibersensorer – hver med forskellige ydeevneegenskaber – der er i stand til at måle forskellige fysiske, kemiske og biologiske størrelser, herunder temperatur, tryk, forskydning, hastighed, væskeniveauer og nuklear stråling.

7. **Netværksintegration og fjernovervågning:** De muliggør nem multipleksing til flerpunktsregistrering og udviser minimalt transmissionstab. Derfor er de ideelt egnede til at konstruere målenetværk, der muliggør intelligent fjernovervågning i realtid på tværs af flere lokationer. Som et datatransmissionsmedium med høj båndbredde og høj sikkerhed anvendes fiberoptik i vid udstrækning i forskellige store og mellemstore netværk. På grund af de høje omkostninger til både kabling og udstyr anvendes fiberoptik overvejende inden for netværksbackbones - specifikt i struktureret kabling af vertikale backbone-undersystemer og campus-backbone-undersystemer - for at lette forbindelse mellem bygninger og etager. I øjeblikket anvendes de også i horisontale kabelsystemer, hvor høje transmissionshastigheder og forbedret sikkerhed er kritiske krav.