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DE102015206903A1 - Bragg grating sensor - Google Patents

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DE102015206903A1
DE102015206903A1 DE102015206903.6A DE102015206903A DE102015206903A1 DE 102015206903 A1 DE102015206903 A1 DE 102015206903A1 DE 102015206903 A DE102015206903 A DE 102015206903A DE 102015206903 A1 DE102015206903 A1 DE 102015206903A1
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DE
Germany
Prior art keywords
measuring point
optical fiber
sensor
radiation
reference measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015206903.6A
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German (de)
Inventor
Michael Villnow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102015206903.6A priority Critical patent/DE102015206903A1/en
Publication of DE102015206903A1 publication Critical patent/DE102015206903A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Sensor umfassend: – eine optische Faser mit wenigstens einer als Bragg-Gitter ausgestalteten ersten Mess-Stelle, – eine Einrichtung zur Einstrahlung elektromagnetischer Strahlung im optischen, infraroten oder ultravioletten Wellenlängenbereich in die optische Faser, – einen Strahlungsdetektor zur Aufnahme der Strahlung aus der optischen Faser, wobei – die optische Faser wenigstens eine als Bragg-Gitter ausgestaltete Referenz-Mess-Stelle umfasst, – die Mess-Stellen so in der optischen Faser angeordnet sind, dass an der ersten Mess-Stelle rückreflektierte Strahlung auf die Referenz-Mess-Stelle trifft und an der Referenz-Mess-Stelle rückreflektierte Strahlung in den Strahlungsdetektor fällt, – an der optischen Faser Mittel zur Veränderung einer Einflussgröße auf die Referenz-Mess-Stelle angeordnet sind, wobei die Einflussgröße die Temperatur oder eine mechanische Spannung an der Referenz-Mess-Stelle ist, – eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Mittel vorhanden ist, wobei als Eingangswert für die Steuerung die vom Strahlungsdetektor erzeugte Signalstärke dient.Sensor comprising: an optical fiber having at least one first measuring point designed as a Bragg grating, a device for irradiating electromagnetic radiation in the optical, infrared or ultraviolet wavelength range into the optical fiber, a radiation detector for receiving the radiation from the optical fiber in which - the optical fiber comprises at least one reference measuring point designed as a Bragg grating, - the measuring points are arranged in the optical fiber such that radiation reflected back at the first measuring point hits the reference measuring point and radiation reflected back at the reference measuring point falls into the radiation detector, - means for varying an influencing variable are arranged on the optical fiber on the reference measuring point, the influencing variable being the temperature or a mechanical voltage at the reference measuring point. Place is, - a control device for controlling the resources existing n, where the input value for the control is the signal strength generated by the radiation detector.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor auf der Basis von Bragg-Gittern in einer optischen Faser. The invention relates to a sensor based on Bragg gratings in an optical fiber.

Sensoren für Temperatur und mechanische Spannungen lassen sich optisch mittels in eine optische Faser eingeschriebenen Bragg-Gittern realisieren. Die beispielsweise mit einer Maske und einem starken UV-Laser in die Faser eingebrachten Gitter reflektieren Strahlung in einem begrenzten Wellenlängenbereich. Die Reflexionswellenlänge – die zentrale Wellenlänge, um die herum die Reflexion stattfindet – wird durch die Gitterkonstante festgelegt. Variationen der Gitterkonstante beeinflussen die Reflexionswellenlänge. Diese Variationen können durch thermische Ausdehnung, d.h. durch den Einfluss der Temperatur auf die optische Faser bewirkt werden oder durch direktes Einbringen einer mechanischen Spannung im Bereich des Bragg-Gitters. Sensors for temperature and mechanical stresses can be realized optically by means of Bragg gratings written in an optical fiber. The gratings, which are introduced into the fiber, for example, with a mask and a strong UV laser, reflect radiation in a limited wavelength range. The reflection wavelength - the central wavelength around which the reflection takes place - is determined by the lattice constant. Variations of the lattice constant affect the reflection wavelength. These variations may be due to thermal expansion, i. be effected by the influence of temperature on the optical fiber or by directly introducing a mechanical stress in the region of the Bragg grating.

Die Auswertung des Sensorsignals eines solchen Sensors erfolgt über ein Spektrometer, das eine Ermittlung der Verschiebung der Reflexionswellenlänge vornimmt. Vorteilhaft kann eine optische Faser eine Vielzahl von Bragg-Gitter-Mess-Stellen unterschiedlicher Reflexionswellenlängen enthalten, die vom Spektrometer unabhängig voneinander ausgemessen werden können. Nachteilig ist, dass Aufwand und Bauraum für das Spektrometer erheblich sind. The evaluation of the sensor signal of such a sensor via a spectrometer, which makes a determination of the shift of the reflection wavelength. Advantageously, an optical fiber may contain a plurality of Bragg grating measuring points of different reflection wavelengths, which can be measured independently of one another by the spectrometer. The disadvantage is that effort and space for the spectrometer are significant.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Bragg-Gitter-basierten optischen Sensor anzugeben, der einen vereinfachten Aufbau aufweist. It is an object of the present invention to provide an improved Bragg grating-based optical sensor having a simplified structure.

Diese Aufgabe wird durch einen Sensor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a sensor having the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Sensor umfasst eine optische Faser mit wenigstens einer als Bragg-Gitter ausgestalteten ersten Mess-Stelle, eine Lichtquelle zur Einstrahlung elektromagnetischer Strahlung im optischen, infraroten oder ultravioletten Wellenlängenbereich in die optische Faser und einen Strahlungsdetektor zur Aufnahme der Strahlung aus der optischen Faser. The sensor according to the invention comprises an optical fiber having at least one first measuring point designed as a Bragg grating, a light source for irradiating electromagnetic radiation in the optical, infrared or ultraviolet wavelength range into the optical fiber and a radiation detector for receiving the radiation from the optical fiber.

Dabei umfasst die optische Faser wenigstens eine als Bragg-Gitter ausgestaltete Referenz-Mess-Stelle. Die Mess-Stellen sind so in der optischen Faser angeordnet, dass an der ersten Mess-Stelle rückreflektierte Strahlung auf die Referenz-Mess-Stelle trifft und an der Referenz-Mess-Stelle rückreflektierte Strahlung in den Strahlungsdetektor fällt. An der optischen Faser sind Mittel zur Veränderung einer Einflussgröße auf die Referenz-Mess-Stelle angeordnet, wobei die Einflussgröße die Temperatur oder eine mechanische Spannung an der Referenz-Mess-Stelle ist. Schließlich ist eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Mittel vorhanden, wobei als Eingangswert für die Steuerung die vom Strahlungsdetektor erzeugte Signalstärke dient. In this case, the optical fiber comprises at least one designed as a Bragg grating reference measuring point. The measuring points are arranged in the optical fiber such that at the first measuring point back-reflected radiation hits the reference measuring point and at the reference measuring point back-reflected radiation falls into the radiation detector. On the optical fiber, means for varying an influencing variable are arranged on the reference measuring point, the influencing variable being the temperature or a mechanical stress at the reference measuring point. Finally, there is a control device for controlling the means, wherein the signal strength generated by the radiation detector serves as input value for the control.

Für die Erfindung wurde erkannt, dass die Verwendung eines Spektrometers umgangen werden kann, indem ein Signal erzeugt wird, das bei einer Änderung der Reflexionswellenlänge der ersten Mess-Stelle eine Amplitudenänderung erfährt anstelle einer reinen Wellenlängenänderung. Eine störungsarme und daher vorteilhafte Methode dazu ist die Verwendung der Referenz-Mess-Stelle, die in ihrer Wellenlänge an die erste Mess-Stelle angepasst ist. Zusätzlich sind die Mess-Stellen so angeordnet, dass in beiden Fällen der reflektierte Anteil der Strahlung verwendet wird, wodurch bei deutlicher Abweichung der Reflexionswellenlängen praktisch keine Strahlung mehr von der Referenz-Mess-Stelle zurückgeworfen wird, während bei Übereinstimmung der Reflexionswellenlängen ein der Reflexionsbreite entsprechender Strahlungsteil reflektiert wird. For the invention, it has been recognized that the use of a spectrometer can be circumvented by generating a signal which undergoes a change in amplitude as the reflection wavelength of the first measurement site changes rather than a pure wavelength change. A low-interference and therefore advantageous method for this is the use of the reference measuring point, which is adapted in its wavelength to the first measuring point. In addition, the measuring points are arranged so that in both cases, the reflected portion of the radiation is used, whereby with significant deviation of the reflection wavelengths virtually no radiation is reflected from the reference measuring point, while coincidence of the reflection wavelengths one of the reflection width corresponding Radiation part is reflected.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen hervor. Dabei kann die Ausführungsform nach Anspruch 1 mit den Merkmalen eines der Unteransprüche oder vorzugsweise auch mit denen aus mehreren Unteransprüchen kombiniert werden. Demgemäß können zusätzlich folgende Merkmale vorgesehen werden:

  • – Die Lichtquelle kann eine Leuchtdiode oder Superlumineszenzdiode (SLED) sein. Sie ist bevorzugt breitbandig. Dann spielen vorteilhaft Exemplarschwankungen der Lichtquelle oder betriebsbedingte Schwankungen in der Emissionswellenlänge nur eine geringfügige Rolle bei der Messung.
  • – Bevorzugt sind die Reflexions-Wellenlängen der ersten Mess-Stelle und der Referenz-Mess-Stelle im Zuge der Herstellung der optischen Faser so gewählt, dass die Reflexions-Wellenlänge der Referenz-Mess-Stelle bei Raumtemperatur derjenigen der ersten Mess-Stelle bei einer typischen Betriebstemperatur bzw. einem typischen Zustand mechanischer Belastung entspricht. Damit wird der Aufwand für die Einregelung der Referenz-Mess-Stelle minimiert. Es kann aber auch vorteilhaft sein, dass die Reflexions-Wellenlängen bei Raumtemperatur übereinstimmen, beispielsweise wenn die Temperatur der Referenz-Mess-Stelle direkt als Ausgangssignal des Sensors verwendet werden soll. Abweichungen der tatsächlich realisierten Reflexions-Wellenlängen von den Idealwerten können durch eine Kalibrierung des Sensors ausgeglichen werden. Dabei entspricht eine Variation von 10 pm etwa einer Änderung der Temperatur von 1K. Daher gelten Bragg-Gitter mit Abweichungen von bis zu 200 pm zueinander, besser nur bis zu 100 pm, immer noch als angepasst für den Zweck dieses Sensors.
  • – Die Mittel zur Veränderung einer Einflussgröße können ein Peltier-Element umfassen. Das Peltier-Element ist zweckmäßig thermisch gut an die optische Faser angebunden. Vorteilhaft kann das Peltier-Element sowohl heizen als auch kühlen, was eine flexible Beeinflussung der Referenz-Mess-Stelle erlaubt.
  • – Die Mittel zur Veränderung einer Einflussgröße können ein kraftschlüssig mit der optischen Faser verbundenes piezoelektrisches Stellelement umfassen. Mit diesem lässt sich eine sehr schnelle Beeinflussung der Referenz-Mess-Stelle für eine hohe Bandbreite der Messung erreichen.
  • – Die Mittel zur Veränderung einer Einflussgröße können einen elektrischen Heizer in Form eines Widerstandsheizers umfassen oder eine optische Beheizung durch eine Bestrahlung. Diese sind besonders einfach zu realisieren.
  • – Die Steuerungseinrichtung ist zweckmäßig ausgestaltet, ein Steuersignal zur Steuerung der Mittel zur Veränderung einer Einflussgröße zu erzeugen, mittels dem die Mittel so gesteuert werden, dass die Reflexionswellenlänge der Referenz-Mess-Stelle wenigstens zu Beginn einer Messung möglichst gleich der Reflexionswellenlänge der ersten Mess-Stelle ist. Damit wird erreicht, dass unabhängig vom Absolutwert der zu messenden Größe an der ersten Mess-Stelle stets eine Messung möglich ist, da ein Überlapp der Reflexionsbereiche gewährleistet ist.
  • – Das Steuersignal kann gleichzeitig das Ausgangssignal des Sensors als Maß für die Temperatur und/oder mechanische Spannung der ersten Mess-Stelle sein. Gegenüber der direkten Verwendung des Signals des Strahlungsdetektors wird vorteilhaft das Ausgangssignal dadurch linearisiert.
  • – Wird ein Peltier-Element zur Einregelung der Reflexionswellenlänge der Referenz-Mess-Stelle verwendet, kann zur Erzeugung des Ausgangssignals des Sensors auch ein Temperatursensor verwendet werden, der bei der Referenz-Mess-Stelle angeordnet ist und deren Temperatur misst. Abgesehen von Fertigungsschwankungen bei der Herstellung der Bragg-Gitter entspricht die Temperatur der Referenz-Mess-Stelle bei gleicher Reflexions-Wellenlänge genau der Temperatur der ersten Mess-Stelle.
  • – Die Steuerungseinrichtung kann ausgestaltet sein, eine periodische Variation der Einflussgröße um den Wert für Gleichlage der Reflexionswellenlängen von erster und Referenz-Mess-Stelle vorzunehmen. Dadurch können Veränderungen der Messgröße leicht nachreguliert werden.
  • – Der Sensor kann ein optisches Koppelelement, insbesondere einen Zirkulator, zur Leitung der an der ersten Mess-Stelle rückreflektierten Strahlung zur Referenz-Mess-Stelle umfassen.
  • – Der Sensor kann einen optischen Isolator, angeordnet in der optischen Faser zur Blockierung von an der Referenz-Mess-Stelle zur ersten Mess-Stelle rückreflektierten Strahlung umfassen. Damit wird der Einfluss rückreflektierter Strahlung vermindert und damit die Genauigkeit des Signals erhöht.
  • – Der Sensor kann vorteilhaft neben dem Strahlungsdetektor einen zweiten Strahlungsdetektor umfassen, der Strahlung aufnimmt, die an der ersten Mess-Stelle, nicht an der Referenz-Mess-Stelle reflektiert wurde. Das Signal dieses zweiten Strahlungsdetektors kann verwendet werden, um Schwankungen in der Emission der Lichtquelle oder Beeinflussungen in der optischen Faser auszumachen und aus dem Signal des Strahlungsdetektors zu eliminieren.
Advantageous embodiments of the device according to the invention will become apparent from the dependent of claim 1 claims. In this case, the embodiment can be combined according to claim 1 with the features of one of the subclaims or preferably also with those of several subclaims. Accordingly, the following features may additionally be provided:
  • The light source may be a light-emitting diode or super-light-emitting diode (SLED). It is preferably broadband. Then copy variations of the light source or operational fluctuations in the emission wavelength play only a minor role in the measurement.
  • - Preferably, the reflection wavelengths of the first measuring point and the reference measuring point in the course of the production of the optical fiber are chosen so that the reflection wavelength of the reference measuring point at room temperature of that of the first measuring point at a typical operating temperature or a typical state of mechanical load corresponds. This minimizes the effort required to adjust the reference measuring point. However, it may also be advantageous that the reflection wavelengths coincide at room temperature, for example when the temperature of the reference measuring point is to be used directly as the output signal of the sensor. Deviations of the actually realized reflection wavelengths from the ideal values can be compensated by calibrating the sensor. A variation of 10 pm corresponds approximately to a change in the temperature of 1K. Therefore, Bragg gratings are valid with deviations of up to 200 pm, better only up to 100 pm, still considered adjusted for the purpose of this sensor.
  • The means for changing an influencing variable may comprise a Peltier element. The Peltier element is suitably thermally bonded to the optical fiber. Advantageously, the Peltier element both heat and cool, allowing a flexible influence on the reference measuring point.
  • The means for modifying an influencing variable may comprise a piezoelectric actuating element which is frictionally connected to the optical fiber. This can be used to achieve a very rapid influence on the reference measuring point for a high bandwidth of the measurement.
  • - The means for changing an influencing variable may include an electric heater in the form of a resistance heater or an optical heating by irradiation. These are particularly easy to implement.
  • The control device is expediently designed to generate a control signal for controlling the means for changing an influencing variable, by means of which the means are controlled so that the reflection wavelength of the reference measuring point is at least at the beginning of a measurement as equal as possible to the reflection wavelength of the first measuring Place is. This ensures that regardless of the absolute value of the variable to be measured at the first measuring point, a measurement is always possible because an overlap of the reflection ranges is ensured.
  • The control signal can at the same time be the output signal of the sensor as a measure of the temperature and / or the mechanical stress of the first measuring point. In contrast to the direct use of the signal of the radiation detector, the output signal is thereby advantageously linearized.
  • - If a Peltier element is used to adjust the reflection wavelength of the reference measuring point, a temperature sensor located at the reference measuring point and measuring its temperature can also be used to generate the sensor output signal. Apart from manufacturing variations in the production of the Bragg gratings, the temperature of the reference measuring point at the same reflection wavelength corresponds exactly to the temperature of the first measuring point.
  • The control device can be designed to carry out a periodic variation of the influencing variable by the value for the equalization of the reflection wavelengths of the first and reference measuring point. As a result, changes in the measured variable can be easily readjusted.
  • The sensor may comprise an optical coupling element, in particular a circulator, for conducting the radiation reflected back at the first measuring point to the reference measuring point.
  • The sensor may comprise an optical isolator arranged in the optical fiber for blocking radiation reflected back at the reference measuring point to the first measuring point. This reduces the influence of back-reflected radiation and thus increases the accuracy of the signal.
  • - The sensor may advantageously comprise, in addition to the radiation detector, a second radiation detector which receives radiation which has been reflected at the first measuring point, not at the reference measuring point. The signal of this second radiation detector can be used to detect fluctuations in the emission of the light source or influences in the optical fiber and to eliminate them from the signal of the radiation detector.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. Dabei zeigen jeweils in schematisierter Form The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the drawings. In each case show in schematic form

1: einen ersten Sensor, 1 a first sensor,

2: einen zweiten Sensor und 2 : a second sensor and

3: einen dritten Sensor mit erweitertem Messbereich. 3 : a third sensor with extended measuring range.

1 zeigt einen ersten Sensor 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Der Sensor umfasst eine Leuchtdiode 11. Diese strahlt ein einen ersten Abschnitt 12 einer optischen Faser ein. Der erste Abschnitt 12 der optischen Faser endet an einem optischen Zirkulator 13. Von der Leuchtdiode 11 ausgehende Strahlung wird vom optischen Zirkulator 13 in einen zweiten Abschnitt 14 der optischen Faser eingeleitet. Dort trifft die Strahlung auf eine Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15. Der Zirkulator 13 ist nur eine Möglichkeit. In anderen Ausführungsmöglichkeiten können hier auch andere Formen von einem oder mehreren faseroptischen Aufteilern oder Kopplern eingesetzt werden. 1 shows a first sensor 10 according to an embodiment of the invention. The sensor includes a light emitting diode 11 , This one radiates a first section 12 an optical fiber. The first paragraph 12 the optical fiber terminates at an optical circulator 13 , From the light emitting diode 11 outgoing radiation is from the optical circulator 13 in a second section 14 introduced the optical fiber. There the radiation hits a Bragg grating measuring point 15 , The circulator 13 is only one possibility. In other embodiments, other forms of one or more fiber optic splitters or couplers can be used here.

Die Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 ist die Mess-Stelle, an der beispielsweise die Temperatur zu ermitteln ist, beispielsweise in einem Generator oder Motor oder an der Außenwand eines Brennraums oder einer Gasturbine. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die optische Faser im Bereich der Mess-Stelle 15 zwar mit guter thermischer Anbindung, aber nicht kraftschlüssig an das zu vermessende Objekt angebunden ist. The Bragg grating measuring point 15 is the measuring point at which, for example, the temperature is to be determined, for example in a generator or engine or on the outer wall of a combustion chamber or a gas turbine. For this purpose, it is expedient if the optical fiber in the region of the measuring point 15 Although connected with good thermal connection, but not frictionally connected to the object to be measured.

Alternativ kann auch eine mechanische Belastung zu ermitteln sein, beispielsweise Dehnungen an einem Generator. Hierzu ist eine kraftschlüssige Anbindung an das Objekt sinnvoll. Sind merkliche Temperaturschwankungen zu erwarten, ist es zweckmäßig, diese ebenfalls auszumessen und das Signal zu kompensieren. Dazu kann beispielsweise eine weitere Bragg-Gitter-Mess-Stelle nahe der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 verwendet werden, die zur Temperaturbestimmung ausgelegt ist. Alternatively, it is also possible to determine a mechanical load, for example strains on a generator. For this purpose, a non-positive connection to the object makes sense. If noticeable temperature fluctuations are to be expected, it is expedient to measure these out and compensate the signal. For this purpose, for example, another Bragg grating measuring point near the Bragg grating measuring point 15 used, which is designed for temperature determination.

Die Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 weist eine durch ihre Gitterkonstante bestimmte Reflexionswellenlänge auf. Ein Teil der auftreffenden Strahlung von der Leuchtdiode 11 nahe der Reflexionswellenlänge wird an der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 reflektiert. Da die genaue Lage der Reflexionswellenlänge von der Gitterkonstante abhängt und diese wiederum von der Temperatur und mechanischer Last auf der optischen Faser, ist die genaue spektrale Lage der reflektierten Strahlung ein Maß für die Temperatur und mechanische Last auf der optischen Faser. Ist die Faser beispielsweise so in einem Röhrchen beweglich gelagert, dass eine mechanische Belastung nicht auftritt, ist die genaue spektrale Lage der reflektierten Strahlung ein Maß für die Temperatur der optischen Faser bei der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15. The Bragg grating measuring point 15 has a reflection wavelength determined by its lattice constant. Part of the incident radiation from the light emitting diode 11 near the reflection wavelength is at the Bragg grating measuring point 15 reflected. Since the exact location of the reflection wavelength depends on the lattice constant, which in turn depends on the temperature and mechanical load on the optical fiber, the precise spectral location of the reflected radiation is a measure of the temperature and mechanical load on the optical fiber. For example, if the fiber is movably mounted in a tube such that mechanical stress does not occur, the precise spectral location of the reflected radiation is a measure of the temperature of the optical fiber at the Bragg grating measurement location 15 ,

Der reflektierte Anteil der Strahlung läuft im zweiten Abschnitt 14 der optischen Faser zurück zum optischen Zirkulator 13. Dort wird sie umgelenkt in einen dritten Abschnitt 16 der optischen Faser. In diesem läuft der reflektierte Anteil zu einer Referenz-Mess-Stelle 17, die ebenfalls als Bragg-Gitter in der optischen Faser gestaltet ist. Die Referenz-Mess-Stelle 17 weist von Herstellungsseite eine Gitterkonstante auf, die gleich oder sehr nahe an der Gitterkonstante der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 liegt. The reflected portion of the radiation passes in the second section 14 the optical fiber back to the optical circulator 13 , There she is diverted into a third section 16 the optical fiber. In this case, the reflected component goes to a reference measuring point 17 , which is also designed as a Bragg grating in the optical fiber. The reference measuring point 17 has a lattice constant from the manufacturing side equal to or very close to the lattice constant of the Bragg grating measurement site 15 lies.

Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Referenz-Mess-Stelle 17 so gelagert, dass eine mechanische Belastung der optischen Faser nicht auftritt. Dazu kann sie beispielsweise in einem Röhrchen so gelagert sein, dass eine Bewegung entlang der Ausdehnungsrichtung der optischen Faser unbeeinträchtigt möglich ist. Die Temperatur der optischen Faser im Bereich der Referenz-Mess-Stelle 17 ist jedoch durch ein Peltier-Element 18 beeinflussbar. Das Peltier-Element 18 ist in guter thermischer Verbindung mit der optischen Faser angeordnet. Beispielsweise kann das Peltier-Element 18 so angeordnet sein, dass es das Röhrchen aufheizt oder kühlt, wobei die Temperatur der optischen Faser unbeeinflusst von leichten Bewegungen der Faser im Bereich der Referenz-Mess-Stelle 17 die Temperatur des Röhrchens annimmt. Das Peltier-Element 18 kann in anderen Ausführungen aber auch direkt mit der optischen Faser verbunden sein. In the first embodiment, the reference measuring point 17 stored so that a mechanical load on the optical fiber does not occur. For this purpose, it may for example be mounted in a tube such that movement along the direction of extension of the optical fiber is possible without being affected. The temperature of the optical fiber in the range of the reference measuring point 17 is however by a Peltier element 18 influenced. The Peltier element 18 is arranged in good thermal connection with the optical fiber. For example, the Peltier element 18 be arranged so that it heats or cools the tube, wherein the temperature of the optical fiber unaffected by slight movements of the fiber in the region of the reference measuring point 17 takes the temperature of the tube. The Peltier element 18 In other embodiments, however, it can also be connected directly to the optical fiber.

An der Referenz-Mess-Stelle 17 wird ebenso wie bei der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 ein Anteil der einfallenden Strahlung reflektiert. Da die genaue Lage der Reflexionswellenlänge von der Gitterkonstante der Referenz-Mess-Stelle 17 abhängt und diese wiederum von der Temperatur – mechanischer Last ist ausgeschlossen –, ist die genaue spektrale Lage der reflektierten Strahlung ein Maß für die Temperatur der optischen Faser bei der Referenz-Mess-Stelle 17. At the reference measuring point 17 becomes as with the Bragg grating measuring point 15 reflects a portion of the incident radiation. Because the exact location of the reflection wavelength of the lattice constant of the reference measuring point 17 And this in turn depends on the temperature - mechanical load is excluded -, the exact spectral position of the reflected radiation is a measure of the temperature of the optical fiber at the reference measuring point 17 ,

Das aus dem zweiten Abschnitt 14 der optischen Faser in den dritten Abschnitt 16 einfallende Licht besteht bevorzugt nur noch aus einem schmalen spektralen Bereich, der bei der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 reflektiert worden ist. Anderweitige Reflexionen der Strahlung im zweiten Abschnitt 14 oder sonstige Einstrahlungen können zusätzliche Lichtanteile im dritten Abschnitt der optischen Faser erzeugen. Diese werden bevorzugt möglichst schwach gehalten. Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass die zusätzlichen Lichtanteile vernachlässigbar sind. That from the second section 14 of the optical fiber in the third section 16 incident light preferably consists only of a narrow spectral range at the Bragg grating measuring point 15 has been reflected. Other reflections of the radiation in the second section 14 or other radiations can produce additional light components in the third section of the optical fiber. These are preferably kept as weak as possible. Furthermore, it is assumed that the additional light components are negligible.

Liegen die Reflexionswellenlängen der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 und der Referenz-Mess-Stelle 17 sehr nahe beieinander oder sind gleich, dann wird alles oder ein erheblicher Teil des einfallenden Lichts an der Referenz-Mess-Stelle 17 reflektiert. Je deutlicher die Reflexionswellenlängen voneinander abweichen, desto weniger überlappen das einfallende Licht und der spektrale Bereich, der von der Referenz-Mess-Stelle 17 reflektiert würde. Mit steigender Abweichung der Reflexionswellenlängen sinkt daher der reflektierte Anteil deutlich und verschwindet bei genügender Abweichung der Reflexionswellenlängen praktisch vollständig. Are the reflection wavelengths of the Bragg grating measuring point 15 and the reference measuring point 17 very close to each other or are equal, then all or a significant part of the incident light will be at the reference measuring point 17 reflected. The more clearly the reflection wavelengths deviate from one another, the less overlap the incident light and the spectral range, that of the reference measuring point 17 would be reflected. With increasing deviation of the reflection wavelengths, therefore, the reflected portion drops significantly and disappears almost completely with sufficient deviation of the reflection wavelengths.

Die von der Referenz-Mess-Stelle 17 reflektierte Strahlung läuft im dritten Abschnitt 16 der optischen Faser zurück zum optischen Zirkulator 13 und wird dort in einen vierten Abschnitt 19 der optischen Faser geleitet. Dort trifft es auf eine Photodiode 20, die ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der einfallenden Intensität der Strahlung abgibt. The from the reference measuring point 17 reflected radiation passes in the third section 16 the optical fiber back to the optical circulator 13 and will be there in a fourth section 19 passed the optical fiber. There it encounters a photodiode 20 which emits an electrical signal in response to the incident intensity of the radiation.

Die Leuchtdiode 11 ist zur Ansteuerung mit einer Steuerelektronik 21 verbunden. Die Photodiode 20 gibt ihr elektrisches Signal ebenfalls an die Steuerelektronik 21. Weiterhin steuert die Steuerelektronik 21 das Peltier-Element 18. Durch die Steuerung des Peltier-Elements 18 kann die Referenz-Mess-Stelle 17 gekühlt oder erwärmt werden, wodurch ihre Reflexionswellenlänge variiert wird. The light-emitting diode 11 is to control with a control electronics 21 connected. The photodiode 20 gives her electrical signal also to the control electronics 21 , Furthermore controls the control electronics 21 the Peltier element 18 , By controlling the Peltier element 18 can be the reference measuring point 17 cooled or heated, whereby its reflection wavelength is varied.

Die Steuerelektronik 21 kann im einfachsten Fall das Peltier-Element 18 zu Beginn der Messung einsteuern auf diejenige Temperatur, bei der die Reflexionswellenlängen im Rahmen der Messgenauigkeiten übereinstimmen. Dieser Punkt ist erreicht, wenn das Signal der Photodiode 20 maximal ist. Nimmt die Steuerelektronik keine weiteren Steuerungen an dem Peltier-Element 18 vor, dann erzeugen in der Folge Temperaturschwankungen an der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 eine Änderung ihrer Reflexionswellenlänge. Dadurch stimmen die Reflexionswellenlängen nicht mehr überein und das Signal der Photodiode 20 fällt ab. Die Stärke der Temperaturänderung ist daraus erkennbar, die Richtung aber nicht. The control electronics 21 in the simplest case, the Peltier element 18 at the beginning of the measurement, steer to the temperature at which the reflection wavelengths coincide within the scope of the measurement accuracies. This point is reached when the signal of the photodiode 20 is maximum. Does the control electronics take any further controls on the Peltier element 18 before, then generate in the sequence temperature fluctuations at the Bragg grating measuring point 15 a change in their reflection wavelength. As a result, the vote Reflection wavelengths no longer match and the signal of the photodiode 20 falls off. The strength of the temperature change is visible, but the direction is not.

Besser ist es, wenn die Steuerelektronik 21 in der Folge eine Nachregulierung der Temperatur durch das Peltier-Element 18 vornimmt, sodass das Signal der Photodiode 20 wieder maximal wird. Die dazu nötige Leistung, Spannung oder Strom des Peltier-Elements ist ein verbessertes, weil lineareres und richtungsabhängiges Maß für die Temperaturänderung an der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15. Um eine Einregulierung des Peltier-Elements 18 ständig vornehmen zu können, kann die Steuerelektronik 21 beispielsweise das Peltier-Element 18 mit einer periodischen Schwankung der Temperatur um den eigentlich optimalen Temperaturpunkt herum betreiben. Dadurch sind Verschiebungen des optimalen Punkts leicht für die Steuerelektronik 21 erkennbar und eine Nachregulierung kann durchgeführt werden. It is better if the control electronics 21 Subsequently, a readjustment of the temperature by the Peltier element 18 makes, so that the signal of the photodiode 20 becomes maximum again. The required power, voltage or current of the Peltier element is an improved, because more linear and direction-dependent measure of the temperature change at the Bragg grating measuring point 15 , To adjust the Peltier element 18 can make constantly, the control electronics 21 for example, the Peltier element 18 operate with a periodic fluctuation of the temperature around the actually optimal temperature point. As a result, shifts of the optimum point are easy for the control electronics 21 Recognizable and a readjustment can be carried out.

Ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Sensor gemäß der Erfindung ist in 2 dargestellt. Gleiche Komponenten sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen. Der Sensor 30 gemäß der 2 umfasst ebenso wie der Sensor 10 des ersten Ausführungsbeispiels eine Leuchtdiode 11. Diese strahlt in einen ersten Abschnitt 31 einer optischen Faser ein. Der erste Abschnitt 31 der optischen Faser endet an einem optischen Koppler 32. Von der Leuchtdiode 11 ausgehende Strahlung wird vom optischen Koppler 32 in einen zweiten Abschnitt 33 der optischen Faser eingeleitet. Dort trifft die Strahlung auf eine Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15. A second embodiment of a sensor according to the invention is shown in FIG 2 shown. The same components are given the same reference numerals as in FIG 1 Mistake. The sensor 30 according to the 2 includes as well as the sensor 10 of the first embodiment, a light emitting diode 11 , This radiates into a first section 31 an optical fiber. The first paragraph 31 the optical fiber terminates at an optical coupler 32 , From the light emitting diode 11 outgoing radiation is from the optical coupler 32 in a second section 33 introduced the optical fiber. There the radiation hits a Bragg grating measuring point 15 ,

Die Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel die Mess-Stelle, an der eine Temperatur zu ermitteln ist, beispielsweise in einem Generator oder Motor oder an der Außenwand eines Brennraums oder einer Gasturbine. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die optische Faser im Bereich der Mess-Stelle 15 mit guter thermischer Anbindung, aber nicht kraftschlüssig an das zu vermessende Objekt angebunden ist. The Bragg grating measuring point 15 is analogous to the first embodiment, the measuring point at which a temperature is to be determined, for example in a generator or motor or on the outer wall of a combustion chamber or a gas turbine. For this purpose, it is expedient if the optical fiber in the region of the measuring point 15 with good thermal connection, but not frictionally connected to the object to be measured.

Alternativ kann auch hier eine mechanische Belastung zu ermitteln sein, beispielsweise Dehnungen an einem Generator. Hierzu ist eine kraftschlüssige Anbindung an das Objekt sinnvoll. Sind merkliche Temperaturschwankungen zu erwarten, ist es zweckmäßig, diese ebenfalls auszumessen und das Signal zu kompensieren. Dazu kann beispielsweise eine weitere Bragg-Gitter-Mess-Stelle nahe der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 verwendet werden, die zur Temperaturbestimmung ausgelegt ist. Alternatively, a mechanical load can also be determined here, for example strains on a generator. For this purpose, a non-positive connection to the object makes sense. If appreciable temperature fluctuations are to be expected, it is expedient to measure them and to compensate the signal. For this purpose, for example, another Bragg grating measuring point near the Bragg grating measuring point 15 used, which is designed for temperature determination.

Die Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 weist eine durch ihre Gitterkonstante bestimmte Reflexionswellenlänge auf. Ein Teil der auftreffenden Strahlung von der Leuchtdiode 11 nahe der Reflexionswellenlänge wird an der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 reflektiert. Der reflektierte Anteil der Strahlung läuft im zweiten Abschnitt 33 der optischen Faser zurück zum optischen Koppler 32. Dort wird sie umgelenkt in einen dritten Abschnitt 34 der optischen Faser. In diesem läuft der reflektierte Anteil zu einem zweiten optischen Koppler 36. Der dritte Abschnitt 34 der optischen Faser kann einen optischen Isolator 35 umfassen, der rücklaufende Teile des Lichts unterdrückt und damit Störeinflüsse auf das Signal vermindert und so die Genauigkeit des Sensors 30 verbessert. The Bragg grating measuring point 15 has a reflection wavelength determined by its lattice constant. Part of the incident radiation from the light emitting diode 11 near the reflection wavelength is at the Bragg grating measuring point 15 reflected. The reflected portion of the radiation passes in the second section 33 the optical fiber back to the optical coupler 32 , There she is diverted into a third section 34 the optical fiber. In this, the reflected portion passes to a second optical coupler 36 , The third section 34 The optical fiber may be an optical isolator 35 include, which suppresses returning parts of the light and thus reduces interference on the signal and thus the accuracy of the sensor 30 improved.

Im zweiten optischen Koppler 36 wird das aus dem dritten Abschnitt 34 eintreffende Licht in einen vierten Abschnitt 37 der optischen Faser geleitet und trifft dort in eine Referenz-Photodiode 38. Alternativ wird das aus dem dritten Abschnitt 34 eintreffende Licht durch den zweiten optischen Koppler 36 in einen fünften Abschnitt 39 der optischen Faser geleitet, wo es auf die Referenz-Mess-Stelle 17 trifft. In the second optical coupler 36 this will be from the third section 34 incoming light into a fourth section 37 passed the optical fiber and meets there in a reference photodiode 38 , Alternatively, that's from the third section 34 incoming light through the second optical coupler 36 in a fifth section 39 passed the optical fiber, where it is on the reference measuring point 17 meets.

Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Referenz-Mess-Stelle 17 so gelagert, dass eine mechanische Belastung der optischen Faser nicht auftritt. Dazu kann sie beispielsweise in einer Stahlkanüle so gelagert sein, dass eine Bewegung entlang der Ausdehnungsrichtung der optischen Faser unbeeinträchtigt möglich ist. Die Temperatur der optischen Faser im Bereich der Referenz-Mess-Stelle 17 ist jedoch durch ein Peltier-Element 18 beeinflussbar. Das Peltier-Element 18 ist in guter thermischer Verbindung mit der optischen Faser angeordnet. Beispielsweise kann das Peltier-Element 18 so angeordnet sein, dass es die Stahlkanüle aufheizt oder kühlt, wobei die Temperatur der optischen Faser unbeeinflusst von leichten Bewegungen der Faser im Bereich der Referenz-Mess-Stelle 17 die Temperatur der Stahlkanüle annimmt. Das Peltier-Element 18 kann in anderen Ausführungen aber auch direkt mit der optischen Faser verbunden sein. In the first embodiment, the reference measuring point 17 stored so that a mechanical load on the optical fiber does not occur. For this purpose, it may for example be mounted in a steel cannula so that movement along the direction of extension of the optical fiber is possible without being affected. The temperature of the optical fiber in the range of the reference measuring point 17 is however by a Peltier element 18 influenced. The Peltier element 18 is arranged in good thermal connection with the optical fiber. For example, the Peltier element 18 be arranged so that it heats or cools the steel cannula, wherein the temperature of the optical fiber unaffected by slight movements of the fiber in the region of the reference measuring point 17 the temperature of the steel cannula assumes. The Peltier element 18 In other embodiments, however, it can also be connected directly to the optical fiber.

Die von der Referenz-Mess-Stelle 17 reflektierte Strahlung läuft im fünften Abschnitt 39 der optischen Faser zurück zum zweiten optischen Koppler und wird dort in einen sechsten Abschnitt 40 der optischen Faser geleitet. Dort trifft es auf die Photodiode 20, die ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der einfallenden Intensität der Strahlung abgibt. The from the reference measuring point 17 reflected radiation passes in the fifth section 39 of the optical fiber back to the second optical coupler, where it becomes a sixth section 40 passed the optical fiber. There it hits the photodiode 20 which emits an electrical signal in response to the incident intensity of the radiation.

Ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel sind die Leuchtdiode 11, die Photodiode 20 und das Peltier-Element 18 mit der Steuerelektronik 21 verbunden. Weiterhin nimmt die Steuerelektronik 21 auch das elektrische Signal der Referenz-Photodiode 38 auf. Durch die Steuerung des Peltier-Elements 18 kann die Referenz-Mess-Stelle 17 gekühlt oder erwärmt werden, wodurch ihre Reflexionswellenlänge variiert wird. As in the first embodiment, the light emitting diode 11 , the photodiode 20 and the Peltier element 18 with the control electronics 21 connected. Furthermore, the control electronics takes 21 also the electrical signal of the reference photodiode 38 on. By controlling the Peltier element 18 can be the reference measuring point 17 cooled or heated, whereby its reflection wavelength is varied.

Analog zum ersten Ausführungsbeispiel nimmt die Steuerelektronik 21 in der Folge eine Nachregulierung der Temperatur durch das Peltier-Element 18 vor, sodass das Signal der Photodiode 20 maximal gehalten wird. Das Signal der Referenz-Photodiode 38 wird durch die von der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 her einfallende Strahlung erzeugt. Temperaturänderungen an der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 verschieben zwar die Reflexionswellenlänge, verändern aber die reflektierte Leistung nur unwesentlich. Da das Signal der Referenz-Photodiode 38 bei den geringen Schwankungen der Reflexionswellenlänge der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 nur unwesentlich von der Wellenlänge abhängt, hat die Temperatur der Bragg-Gitter-Mess-Stelle 15 einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Signal der Referenz-Photodiode 38. Deren Signal kann also von der Steuerelektronik 21 als Indikator für Verluste in der optischen Faser oder in den optischen Kopplern 32, 36 verwendet und verrechnet werden. Analogous to the first embodiment, the control electronics takes 21 Subsequently, a readjustment of the temperature by the Peltier element 18 before, so that the signal of the photodiode 20 maximum is maintained. The signal of the reference photodiode 38 is by the Bragg grid measuring point 15 produces incident radiation. Temperature changes at the Bragg grating measuring point 15 Although move the reflection wavelength, but change the reflected power only slightly. As the signal of the reference photodiode 38 at the small fluctuations of the reflection wavelength of the Bragg grating measuring point 15 only slightly depends on the wavelength, the temperature of the Bragg grating measuring point has 15 a negligible influence on the signal of the reference photodiode 38 , Their signal can therefore from the control electronics 21 as an indicator of losses in the optical fiber or in the optical couplers 32 . 36 used and charged.

Vorteilhaft erfordern die gezeigten Sensoren 10, 30 nicht die Verwendung eines Spektrometers, um die genaue Lage der Reflexionswellenlängen zu ermitteln. Dadurch werden die Komplexität bei Aufbau und Auswertung und auch der Preis des Sensors deutlich reduziert. Advantageously, the sensors shown require 10 . 30 not the use of a spectrometer to determine the exact location of the reflection wavelengths. This significantly reduces the complexity of setup and evaluation and also the price of the sensor.

Ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Sensor gemäß der Erfindung ist in 3 dargestellt. Gleiche Komponenten sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 und 2 versehen. Der Sensor 50 gemäß der 3 umfasst die Elemente des Sensors 30 gemäß 2. Im Unterschied zum Sensor 30 ist jedoch der Bereich ab dem dritten Abschnitt 34 der optischen Faser doppelt ausgeführt. Es führt somit ein Faserabschnitt 41 zu einem optischen Koppler 42, der das Licht über einen Abschnitt 43 der Faser zu einer zweiten Referenz-Mess-Stelle 44 führt und von dort zurück durch den optischen Koppler 42 zu einer zweiten Photodiode 45. A third embodiment of a sensor according to the invention is shown in FIG 3 shown. The same components are given the same reference numerals as in FIG 1 and 2 Mistake. The sensor 50 according to the 3 includes the elements of the sensor 30 according to 2 , Unlike the sensor 30 however, is the area from the third section 34 the optical fiber doubled. It thus leads to a fiber section 41 to an optical coupler 42 that has the light over a section 43 the fiber to a second reference measuring point 44 leads and from there back through the optical coupler 42 to a second photodiode 45 ,

Beide Referenz-Mess-Stellen 17, 44 sind mit demselben Peltier-Element 18 verbunden, d.h. an beiden Referenz-Mess-Stellen 17, 44 wird die gleiche Temperatur eingestellt. Die zweite Referenz-Mess-Stelle 44 weist eine Reflexions-Wellenlänge auf, die um einen festen Wert wie beispielsweise 500 pm (0,5 nm) zu der Reflexions-Wellenlänge der Referenz-Mess-Stelle 17 verschoben ist. Diese Verschiebung entspricht einem festen Temperaturversatz (typischer Wert: 50°C bei 500pm) zwischen den beiden Referenz-Mess-Stellen 17, 44. Both reference measuring points 17 . 44 are with the same Peltier element 18 connected, ie at both reference measuring points 17 . 44 the same temperature is set. The second reference measuring point 44 has a reflection wavelength that is a fixed value such as 500 .mu.m (0.5 nm) to the reflection wavelength of the reference measurement site 17 is moved. This shift corresponds to a fixed temperature offset (typical value: 50 ° C at 500pm) between the two reference measuring points 17 . 44 ,

Wird bei der Referenz-Mess-Stelle 17 mithilfe des Peltier-Elements 18 die maximal einstellbare Temperatur, beispielsweise 80°C, erreicht, während es der ersten Mess-Stelle 15 nachgeführt wird, so kann auf die zweite Referenz-Mess-Stelle 44 umgeschaltet werden. Damit kann das Peltier-Element 18 bei einer reduzierten Temperatur, beispielsweise hier um 50°C weniger, betrieben werden. Dadurch erweitert sich der Messbereich. Beispielsweise kann im vorliegenden Beispiel so gemessen werden, als ob das Peltier-Element 18 die Referenz-Mess-Stelle 17 bis auf 130°C aufheizen könnte anstelle der wirklichen 80°C. Diese Messbereichs-Erweiterung ist natürlich auch mehrfach und auch für niedrigere Temperaturen umsetzbar, indem eine Mehrzahl von Referenz-Mess-Stellen mit zueinander versetzten Reflexionswellenlängen eingesetzt wird. Will be at the reference measuring point 17 using the Peltier element 18 the maximum adjustable temperature, for example, 80 ° C, while it reaches the first measuring point 15 is tracked, so can on the second reference measuring point 44 be switched. This can be the Peltier element 18 at a reduced temperature, for example, here by 50 ° C less, operated. This extends the measuring range. For example, in the present example, it can be measured as if the Peltier element 18 the reference measuring point 17 could heat up to 130 ° C instead of the actual 80 ° C. Of course, this measuring range extension can also be implemented several times and also for lower temperatures by using a plurality of reference measuring points with mutually offset reflection wavelengths.

Um die Referenz-Mess-Stellen 17, 44 voneinander unterscheiden zu können, ist es zweckmäßig, jede Referenz-Mess-Stelle 17, 44 einzeln auf eine eigene Photodiode 20, 22 abzubilden. So ist exakt nachvollziehbar, in welchem Messbereich sich das Maximum der ersten Mess-Stelle 15 befindet. To the reference measuring points 17 . 44 it is convenient to any reference measuring point 17 . 44 individually on a separate photodiode 20 . 22 map. This makes it possible to see exactly in which measuring range the maximum of the first measuring point is 15 located.

Claims (10)

Sensor (10, 30, 50) umfassend: – eine optische Faser mit wenigstens einer als Bragg-Gitter ausgestalteten ersten Mess-Stelle (15), – eine Lichtquelle (11) zur Einstrahlung elektromagnetischer Strahlung im optischen, infraroten oder ultravioletten Wellenlängenbereich in die optische Faser, – einen Strahlungsdetektor (20) zur Aufnahme der Strahlung aus der optischen Faser, wobei – die optische Faser wenigstens eine als Bragg-Gitter ausgestaltete Referenz-Mess-Stelle (17) umfasst, – die Mess-Stellen (15, 17) so in der optischen Faser angeordnet sind, dass an der ersten Mess-Stelle (15) rückreflektierte Strahlung auf die Referenz-Mess-Stelle (17) trifft und an der Referenz-Mess-Stelle (17) rückreflektierte Strahlung in den Strahlungsdetektor (20) fällt, – an der optischen Faser Mittel (18) zur Veränderung einer Einflussgröße auf die Referenz-Mess-Stelle (17) angeordnet sind, wobei die Einflussgröße die Temperatur oder eine mechanische Spannung an der Referenz-Mess-Stelle (17) ist, – eine Steuerungseinrichtung (21) zur Steuerung der Mittel (18) vorhanden ist, wobei als Eingangswert für die Steuerung die vom Strahlungsdetektor (20) erzeugte Signalstärke dient. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) comprising: - an optical fiber having at least one first measuring point configured as a Bragg grating ( 15 ), - a light source ( 11 ) for irradiating electromagnetic radiation in the optical, infrared or ultraviolet wavelength range into the optical fiber, - a radiation detector ( 20 ) for receiving the radiation from the optical fiber, wherein - the optical fiber at least one configured as a Bragg grating reference measuring point ( 17 ), - the measuring bodies ( 15 . 17 ) are arranged in the optical fiber such that at the first measuring point ( 15 ) reflected radiation onto the reference measuring point ( 17 ) and at the reference measuring point ( 17 ) reflected radiation into the radiation detector ( 20 ), - at the optical fiber means ( 18 ) for changing an influencing variable to the reference measuring point ( 17 ), wherein the influencing variable is the temperature or a mechanical stress at the reference measuring point ( 17 ), - a control device ( 21 ) to control the funds ( 18 ), whereby the input from the radiation detector ( 20 ) generated signal strength is used. Sensor (10, 30, 50) gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel (18) zur Veränderung einer Einflussgröße ein Peltier-Element umfassen. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to claim 1, wherein the means ( 18 ) comprise a Peltier element for changing an influencing variable. Sensor (10, 30, 50) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Mittel (18) zur Veränderung einer Einflussgröße ein kraftschlüssig mit der optischen Faser verbundenes piezoelektrisches Stellelement umfassen. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to claim 1 or 2, wherein the means ( 18 ) comprise a force-locking connected to the optical fiber piezoelectric actuator to change an influencing variable. Sensor (10, 30, 50) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Steuerungseinrichtung (21) ausgestaltet ist, ein Steuersignal zur Steuerung der Mittel (18) zur Veränderung einer Einflussgröße zu erzeugen, mittels dem die Mittel (18) so gesteuert werden, dass die Reflexionswellenlänge der Referenz-Mess-Stelle (17) gleich der Reflexionswellenlänge der ersten Mess-Stelle (15) ist. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to one of the preceding claims, in which the Control device ( 21 ), a control signal for controlling the means ( 18 ) to change an influencing variable by which means ( 18 ) are controlled so that the reflection wavelength of the reference measuring point ( 17 ) equal to the reflection wavelength of the first measuring point ( 15 ). Sensor (10, 30, 50) gemäß Anspruch 4, bei dem das Steuersignal gleichzeitig das Ausgangssignal des Sensors (10, 30, 50) als Maß für die Temperatur und/oder mechanische Spannung der ersten Mess-Stelle (15) ist. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to claim 4, wherein the control signal simultaneously receives the output signal of the sensor ( 10 . 30 . 50 ) as a measure of the temperature and / or mechanical stress of the first measuring point ( 15 ). Sensor (10, 30, 50) gemäß Anspruch 2 mit einem bei der Referenz-Mess-Stelle (17) angeordneten Temperatursensor, wobei das Ausgangssignal des Temperatursensors ein Maß für die Temperatur und/oder mechanische Spannung der ersten Mess-Stelle (15) ist. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to claim 2 with a at the reference measuring point ( 17 ) arranged temperature sensor, wherein the output signal of the temperature sensor is a measure of the temperature and / or mechanical stress of the first measuring point ( 15 ). Sensor (10, 30, 50) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Steuerungseinrichtung ausgestaltet ist, eine periodische Variation der Einflussgröße um den Wert für Gleichlage der Reflexionswellenlängen von erster und Referenz-Mess-Stelle (15, 17) vorzunehmen. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to one of the preceding claims, in which the control device is designed, a periodic variation of the influencing variable by the value for matching the reflection wavelengths of the first and reference measuring point ( 15 . 17 ). Sensor (10, 30, 50) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche mit einem optischen Koppelelement (13, 32, 36), insbesondere Zirkulator (13), zur Leitung der an der ersten Mess-Stelle (15) rückreflektierten Strahlung zur Referenz-Mess-Stelle (17). Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to one of the preceding claims with an optical coupling element ( 13 . 32 . 36 ), in particular circulator ( 13 ), for directing the at the first measuring point ( 15 ) back-reflected radiation to the reference measuring point ( 17 ). Sensor (10, 30, 50) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche mit einem optischen Isolator (35), angeordnet in der optischen Faser zur Blockierung von an der Referenz-Mess-Stelle (17) zur ersten Mess-Stelle (15) rückreflektierten Strahlung. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to one of the preceding claims with an optical isolator ( 35 ) arranged in the optical fiber for blocking at the reference measuring point ( 17 ) to the first measuring point ( 15 ) reflected radiation. Sensor (10, 30, 50) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche mit einem zweiten Strahlungsdetektor (38) zur Aufnahme der Strahlung aus der optischen Faser, wobei der zweite Strahlungsdetektor (38) so angeordnet ist, dass er Strahlung vor der Reflexion an der Referenz-Mess-Stelle aufnimmt. Sensor ( 10 . 30 . 50 ) according to one of the preceding claims with a second radiation detector ( 38 ) for receiving the radiation from the optical fiber, wherein the second radiation detector ( 38 ) is arranged to receive radiation prior to reflection at the reference measurement site.
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