DE19922102B4

DE19922102B4 - Faser-Bragg-Gitter-Sensoranordnung zur Ermittlung physikalischer Größen

Info

Publication number: DE19922102B4
Application number: DE1999122102
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Geisler
Original assignee: Telegartner Geratebau GmbH; Telegaertner Geraetebau GmbH
Current assignee: Telegartner Geratebau GmbH; Telegaertner Geraetebau GmbH
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: DE19922102A1

Abstract

Faser-Bragg-Gitter-Sensoranordnung zur Messung physikalischer Größen, bei der ein Lichtleiter, in den das Faser-Bragg-Gitter eingeschrieben ist, im unmittelbaren Bereich des Faser-Bragg-Gitters zwischen zwei Einspannelementen vorgespannt befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfaser (5) in Richtung ihrer Längsachse im Bereich der Einspannstellen derart fest mit einem balken- oder membranartigen Teil (2) verbunden ist, dass eine Kraftübertragung in Längsrichtung auf die Lichtleitfaser (5) möglich ist, dass das balken- oder membranartige Teil (2) auf Biegung beansprucht wird und dass im Bereich wenigstens einer Einspannstelle ein Halterungselement angeordnet ist, das die Lichtleitfaser (5) in einem vorgegebenen Abstand zur Oberfläche des balkenartigen Teils (2) hält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Faser-Bragg-Gitter-Sensoranordnung zur Ermittlung physikalischer Größen, bei der ein Lichtleiter, in den das Faser-Bragg-Gitter eingeschrieben ist, im unmittelbaren Bereich des Faser-Bragg-Gitters zwischen zwei Einspannelementen vorgespannt befestigt ist.

Faser-Bragg-Gitter-Sensoren sind in unterschiedlichen Ausführungen zur Ermittlung physikalischer Größen, wie Kraft, Druck, Dehnung, Verschiebung, Temperatur bereits bekannt. In einen Lichtleiter, der ein eingeschriebenes Faser-Bragg-Gitter aufweist, wird ein optisches Signal eingespeist, dessen durch das Faser-Bragg-Gitter rückreflektierte Signal über eine Auswerteeinheit ausgewertet wird. Dabei wird das Signal zur Bestimmung der Wellenlänge des rückreflektierten Signals geteilt, detektiert und verstärkt und mittels entsprechender Hard- und Software auswertet. Diese Auswertung und Umsetzung des optischen Signals in die jeweilige physikalische Messgröße erfolgt mit hoher Genauigkeit.

So ist beispielsweise aus der US 5,844,667 ein temperaturkompensierter Drucksensor bekannt, der eine Druckmembran aufweist, die mit einem in einen Lichtwellenleiter eingeschriebenes Faser-Bragg-Gitter verbunden ist, über dessen rückreflektierten Signale Druckveränderungen erfasst und ausgewertet werden können. Die Temperaturkompensation er folgt über den Einsatz von Materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten und über die geometrischen Abmessungen von Kompensationselementen.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass zur Ausnutzung der maximal möglichen Dehnung des Faser-Bragg-Gitters sehr große Membrandurchmesser notwendig sind, die Drucksensoren großer Abmessungen zur Folge haben oder aber bei kleinen Membrandurchmessern die Messung verfälschen.

Aus der Druckschrift DE 196 48 403 C1 ist des Weiteren ein Sensor zur Erfassung von Druck- und/oder Zugkräften bekannt, bei dem ein Lichtleiter mit einem integriertem Faser-Bragg-Gitter in einem Dehnkörper unmittelbar ober- und unterhalb des Bragg-Gitters fest eingebunden ist. Der Dehnkörper spannt dabei den Lichtleiter auf Zug vor und fasst ihn bauelementeartig. Zug- oder Druckänderungen bewirken eine Längenänderung des Faser-Bragg-Gitters und damit Änderungen der Wellenlänge des durch das Faser-Bragg-Gitters rückreflektierten Signals, welches der Auswertetechnik zur Auswertung der dadurch erfassten physikalischen Größe zugeführt wird.

Dieser Sensor ist nur zur Erfassung von Druck- oder Zugkräften einsetzbar, andere physikalische Größen, wie Verschiebung oder Geschwindigkeit können damit nicht gemessen werden. Außerdem arbeitet der Sensor nur in einem eingeschränkten Messbereich.

Der Messbereich des Bragg-Gitter-Sensors wird festgelegt durch die maximal mögliche Dehnungsbeanspruchung des Faser-Bragg-Gitters. Eine Glasfaser mit Primärcoating reißt bei einer Dehnung von ca. 4% der Faser-Bragg-Gitter-Länge. Geht man von einer Gitterlänge von ca. 10 mm aus, entspricht das einer Längenänderung von ca. 400 μm. Da der Bereich für das Faser-Bragg-Gitter vor dem Einschreiben in die Lichtleitfaser entcoatet und danach wieder recoatet werden muss, sinkt die maximale Dehnungsbeanspruchung auf ca. 3%. Aus Sicherheitsgründen und Gewährleistung der Lebensdauer des Lichtleiters sollte generell der Dehnungsbereich auf max. 1% beschränkt werden.

Das bedeutet, dass die zur Messung zur Verfügung stehende Längenänderung des Faser-Bragg-Gitters maximal 100 μm beträgt. Daher sind bekannte Sensoranordnungen beispielsweise zur direkten Messung von Verschiebewegen in mm-Bereichen nicht einsetzbar. Ebenso sind die Messbereiche zur Druck- oder Beschleunigungsmessung aufgrund der relativ minimalen Dehnungsbeanspruchung der Lichtleitfaser begrenzt oder ungenau. Durch Vergrößerung der Einspannlänge der Lichtleitfaser können zwar größere oder variablere Messbereiche erzielt werden, allerdings vergrößern sich dadurch auch die Abmessungen der Sensoren erheblich, was sich bezüglich Kosten, Herstellungsaufwand und mögliche Einsatzbereiche negativ auswirkt.

Ähnlich nachteilig ist auch die in DE 196 48 403 C1 offenbarte Lösung, die eine Vorrichtung zur Messung der in einem festen Körper vorliegenden Spannung beschreibt. Sie besteht aus einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor zur Beobachtung von Änderungen der Lichtintensität sowie einem Lichtleiter, bei dem ein Medium gegebenen Brechungsindex von einem Medium geringeren als dem gegebenen Brechungsindex umgeben ist. Der Lichtleiter wird auf einem Substrat, das aus zwei Teilen besteht, die physisch voneinander getrennt sind und die jeweils mit einer Reihe von Ansätzen versehen sind, durch Führung zwischen den Ansätzen periodisch verbogen. Das zu messende Objekt ist als Ausleger ausgebildet, der einseitig fest angeordnet ist und am anderen Ende durch Anordnung einer Stahlkugel ausgelenkt wird und so Zug- oder Druckspannungen erzeugen kann. Diese Spannungen führen in der Folge zu Krümmungsänderungen des Lichtleiters und damit zur Änderung dessen Dämpfungseigenschaften. Diese Änderung kann zur Bestimmung des Grades der Biegung des zu messenden Objektes genutzt werden. Diese Messmethode ist für viele Einsatzfälle sehr zu ungenau und fehlerbehaftet, so dass bei Auswertung der Messergebisse Fehlerfaktoren berücksichtigt werden müssen, die auf Erfahrungswerten beruhen.

Auch die weitere, dem bekannten Stand der Technik angehörende Druckschrift DE 35 41 733 C1 , die eine faseroptische Fabry-Perot-Einrichtung, mit der ein temperaturkompensiertes Signal für die Druckmessung bereitgestellt werden soll, ist nachteilbehaftet. Sie weist zwei optische Resonatoren, die mit einer Laserlichtquelle und mit an einer Auswerteschaltung angeschlossenen Lichtdetektoren verbunden sind, auf. Ausgewertet werden soll der Druck, der auf eine elastische Membrane einwirkt, wobei die Membrane mit dem Gehäuse der Einrichtung verbunden ist.

Diese Lösung ist, wie beschrieben, nur zur Messung beziehungsweise Auswertung von Druckparametern einsetzbar und ist von daher nachteilig, da weitere physikalische Größen nicht ermittelbar sind.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Faser-Bragg-Gitter-Sensoranordnung relativ kleiner Baugröße zu schaffen, mit der an spezielle Gegebenheiten angepasste Messbereiche erfasst werden können und mit der die Ermittlung unterschiedlicher physikalischer Größen ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Lichtleitfaser in Richtung ihrer Längsachse im Bereich der Einspannstellen derart fest mit einem balken- oder membranartigen Teil verbunden ist, dass eine Kraftübertragung in Längsrichtung auf die Lichtleitfaser möglich ist, dass das balken- oder membranartige Teil auf Biegung beansprucht wird und dass im Bereich wenigstens einer Einspannstelle ein Halterungselement angeordnet ist, das die Lichtleitfaser in einem vorgegebenen Abstand zur Oberfläche des balkenartigen Teils hält.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung wird der Messbereich der jeweiligen physikalischen Größe den jeweiligen Gegebenheiten durch Anpassung der effektiven Dehnung des Faser-Bragg-Gitters an die maximal zulässige Dehnung infolge einer abstandsweisen Anordnung des Faser-Bragg-Gitters in Bezug auf die neutrale Faser des balkenartigen Teils angepasst. Dadurch wird die Herstellung von Faser-Bragg-Gitter-Sensoren kleiner Abmessungen und einfacher konstruktiver Ausführung möglich.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sind im Bereich beider Einspannstellen Halterungselemente angeordnet, so dass die Lichtleitfaser in über ihre Längsachse gleichen Abstand zur Längsachse des balken- oder membranartigen Teils mit diesem verbunden ist.

Damit lassen sich Faser-Bragg-Gitter-Sensoren zur Erfassung unterschiedlichster physikalischer Größen realisieren.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Abstand zwischen Lichtleitfaser und balken- oder membranartigem Teil abhängig vom vorgesehenen Messbereich der jeweiligen physikalischen Größe.

Dabei liegt eine Abstandsänderung in solchen Größenordnungen, die keine wesentlichen Änderungen der Abmessungen der Sensoranordnung bedingen.

Aus konstruktiver und Kostensicht von Vorteil ist es, wenn das wenigstens eine Einspannelement gleichzeitig als Abstandshalter ausgebildet ist.

Damit wird außerdem die Messgenauigkeit der Sensoranordnung erhöht, da der Abstand zwischen den Einspannstellen und zwischen Lichtleitfaser und balken- oder membranartigem Teil genau definiert ist.

Zur Realisierung unterschiedlicher Messbereiche und zur Erlangung einer optimalen Messgenauigkeit weist das balken- oder membranartige Teil eine entsprechende Biegesteifigkeit auf und besteht aus einem elastischen Material.

In weiteren vorzugsweisen Ausbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung werden Sensoren zur Erfassung unterschiedlicher physikalischer Größen beschrieben.

Danach ist ein Verschiebungs- oder Dehnungssensor dadurch gekennzeichnet, dass das balkenartige Teil als Biegebalken ausgebildet ist, an einem Ende fest eingespannt ist und zur Wege- oder Verschiebungsmessung am freien Ende mit einer Querkraft zur Realisierung von Verschiebungswegen im mm-Bereich beaufschlagt wird.

Dabei ist der Abstand zwischen Lichtleitfaser und balkenartigem Teil beziehungsweise die Höhe der Halterungselemente abhängig von der vorgesehenen maximalen Verschiebungsweglänge der Anordnung.

Diese Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung basiert auf der Messung einer Dehnung des Faser-Bragg-Gitters, die proportional der Dehnung der Oberseite des balkenartigen Teils bei Einwirkung einer Querkraft auf das freie Ende des balkenartigen Teils ist. Diese Kraft führt zu einer Verbiegung des balkenartigen Teils und dadurch zu einer Verschie bung des freien Endes, dessen Weglänge messbar ist. Es erfolgt eine Übersetzung des Messweges der Verschiebungslänge in eine Dehnung des Faser-Bragg-Gitters über die Entfernungsänderung zweier Punkte auf der Biegelinie des einseitig fest eingespannten balkenartigen Teils. In Abhängigkeit von dieser Verschiebung kommt es zur Dehnung der Lichtleitfaser und des darin eingeschriebenen Faser-Bragg-Gitters. Diese Längenänderung spiegelt sich in der durch das Faser-Bragg-Gitter rückreflektierten Wellenlänge wieder, die mittels einer bekannten Auswerteeinheit ermittelbar ist. Mit dem Abstand des Faser-Bragg-Gitters zur Längsachse des balkenartigen Teils und die Entfernung der Einspannstellen wird das Übersetzungsverhältnis festgelegt.

Mit der jeweiligen geometrischen und materialseitigen Ausbildung des balkenartigen Teils erfolgt die Anpassung der Verstellkraft an die jeweilige Applikation. Diese Anordnung ermöglicht somit Wegübersetzungen im mm-Bereich, vorzugsweise von bis zu 5 mm, in eine Dehnung des Faser-Bragg-Gitters von max. 1% der Faser-Bragg-Gitter-Länge.

Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist diese dadurch zur Druckmessung ausgebildet, dass das membranartige Teil allseitig fest eingespannt ist und die Lichtleitfaser mit eingeschriebenem Faser-Bragg-Gitter in über ihre Einspannlänge gleichen Abstand zur Längsachse des membranartigen Teils angeordnet ist.

Hierbei wird die Biegeverformung infolge Normaldruckbeanspruchung hervorgerufen.

Auch nach dieser Ausführungsform wird der Abstand zwischen Faser-Bragg-Gitter und Membran genutzt, um den Druck in Messbereichen erfassen zu können, die normalerweise im Deh nungsbereich von maximal 1% bei geringer Baugröße des Sensors nicht messbar sind.

Zur Erhöhung der Lebensdauer der Sensoranordnung und zur Vermeidung von Beschädigungen durch zu hohe Druckbeaufschlagung ist im Weiteren vorgesehen, dass wenigstens ein Anschlag zur Begrenzung der maximalen Druckverformung angeordnet ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Fortbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist diese dadurch zur Beschleunigungs- oder Schwingungsmessung ausgebildet, dass ein Trägheitsmassestück auf der der Lichtleitfaser gegenüberliegenden Seite des balkenartigen Teils befestigt ist.

Dabei weist die Anordnung wenigstens einen Anschlag zur Begrenzung der Schwingungsamplitude auf.

Auch diese Ausbildung der Anordnung ist konstruktiv einfach und kostengünstig ausgeführt. Die Anpassung der maximal möglichen Dehnung des Faser-Bragg-Gitters an den gewünschten Messbereich ist ohne nennenswerte Baugrößenveränderung durch entsprechende Ausbildung der Halterungselemente genauso einfach möglich, wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen.

Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Temperaturkompensation Materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt werden und dass der Ausdehnungskoeffizient und die geometrischen Abmessungen der Einspannelemente im Verhältnis zu den Ausdehnungskoeffizienten des balken- oder membranartigen Teils und des Faser-Bragg-Gitters sowie deren geometrischen Abmessungen so gewählt werden, dass die resultierenden wärmebedingten Zwangskräfte auf das Faser-Bragg-Gitter kompensiert werden.

Dadurch wird die Genauigkeit der Messung erhöht und der Störfaktor der Temperaturabhängigkeit der Lichtleitfasern fast völlig kompensiert.

Die erfindungsgemäße Anordnung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt dabei in
1 einen Dehnungssensor in prinzipieller Schnittdarstellung,
2 den prinzipiellen Aufbau eines Drucksensors und
3 den prinzipiellen Aufbau eines Beschleunigungs- oder Schwingungssensors.
Gemäß der 1 bis 3 besteht jeder Faser-Bragg-Gitter-Sensor aus dem Sensorgehäuse 1, des darin angeordneten balkenartigen Teils 2 in Form eines Biegebalkens oder einer Membran und der darauf befestigten Lichtleiteranordnung. Die Lichtleiteranordnung besteht aus dem Lichtleitkabel 3, das durch eine zugentlastend ausgebildete Kabelaufnahme 4 in das Sensorgehäuse 1 eingeführt wird. Von dort wird die freigelegte Lichtleitfaser 5, in die das Faser-Bragg-Gitter 6 eingeschrieben ist, weitergeführt. In einem bestimmten Abstand beidseitig des Faser-Bragg-Gitters 6 ist die Lichtleitfaser 5 in je ein Einspannelement 7, 8 unter Vorspannung eingeklebt. Zur Temperaturkompensation sind die Einspannelemente 7, 8 aus einem Material mit einem großen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Messing, hergestellt und weisen eine bestimmte Länge auf. Der Biegebalken ist aus einem Material mit einem geringeren Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise aus einem Federstahl, hergestellt. Die Temperaturkompensation erfolgt außerdem mittels vorberechneter geometrischer Abmessungen sowohl der Lichtleitfaser 5 als auch des Biegebalkens 2 und der Einspannelemente 7, 8.
Die Einspannelemente 7, 8 sind des weiteren gleichzeitig als Halterungselemente zur Abstandshalterung ausgebildet, so daß gewährleistet wird, daß über die gesamte Länge zwischen den Einspannelementen 7, 8 die Lichtleitfaser 5 einen vorausberechneten Abstand zur Längsachse des Biegebalkens 2 aufweist.
In 1 ist eine Sensoranordnung zur Ermittlung eines Weges oder einer Verschiebung in prinzipieller Darstellung gezeigt. Hiernach ist der Biegebalken 2 einseitig in einem Spannblock 9 fest eingespannt. Das freie Ende 10 ist mit einer Befestigungsvorrichtung 11 für ein, in der Zeichnung nicht dargestelltes Zugelement versehen, die im einzelnen nicht näher erläutert wird. Das Zugelement, beispielsweise ein Stahldraht, ist mittels einer Crimphülse 12 befestigt und mit dem zu messenden Objekt verbunden. Jede Verschiebung oder Wegänderung am Objekt bewirkt eine Verbiegung des Biegebalkens 2, damit eine Dehnung des Faser-Bragg-Gitters 6 und eine Änderung des darin rückreflektierten optischen Signals, welche über die Auswerteeinheit, in der Zeichnung ebenfalls nicht gezeigt erfaßt und ausgewertet wird.
Diese Sensoranordnung ermittelt die physikalischen Größen mit hoher Präzision, ihre Kennlinie ist über einen großen Temperaturbereich nahezu linear. Der mechanische Aufwand ist auf Grund des einfachen Prinzips der Rückübersetzung eines relativ großen Verschiebungsweges in eine Faser-Bragg-Gitter-Dehnung von maximal 1% der Faser-Bragg-Gitter-Länge gering, die Sensoranordnung weist eine relativ hohe Langzeitstabilität auf. Zum Schutz vor Verschmutzung durch Staub, Feuchtigkeit u.ä. ist das Sensorgehäuse dicht ausgeführt. Ebenso ist die Kabeleinführung und die Durchführung für das Zugelement mit Dichtmitteln ausgestattet.
Zur weiteren Erhöhung der Lebensdauer der Sensoranordnung oder zur Vergrößerung der Variabilität des Einsatzes kann die Sensoranordnung auch auch doppelt ausgeführt sein, das heißt in einem Sensorgehäuse 1 sind zwei Lichtleitfasern 5 mit eingeschriebenen Faser-Bragg-Gitter 6 auf dem Biegebalken angeordnet, um gegebenenfalls bei Zerstörung einer Lichtleitfaser 5 die Meßergebnisse der zweiten auswerten zu können, ohne daß die gesamte Meßanordnung erneuert werden muß.
In 2 ist in prinzipieller Darstellung ein Sensoranordnung zur Ermittlung von Drücken gezeigt. Diese weist als balkenartiges Teil 2 eine Membran auf, die allseitig eingespannt ist. Auch hier dienen die Einspannelemente 7, 8 gleichzeitig der Abstandshalterung, wobei die Höhe der Abstandshalter in Abhängigkeit vom Druckmeßbereich dimensioniert ist. Jede Druckbeaufschlagung oder -änderung an einem Meßobjekt innerhalb eines vorgegebenen Meßbereiches führt zur Übersetzung in eine Dehnung beziehungsweise Dehnungssänderung des Faser-Bragg-Gitters 6 innerhalb seines maximal zulässigen Dehnungsbereiches.
Um die maximale Druckbeaufschlagung zu begrenzen sind im Sensorgehäuse 1, den Einspannelementes 7, 8 gegenüberliegend zwei Anschläge 13, 14 angeordnet. Dadurch wird eine Überdehnung des Faser-Bragg-Gitters 6 verhindert.
3 zeigt einen nach dem gleichen Prinzip aufgebauten Beschleunigungs- oder Schwingungssensor. Zur Schwingungserregung des Biegebalkens 2 ist ein Trägheitsmassestück 15 auf der der Lichtleitfaser 5 gegenüberliegenden Seite des Biegebalkens 2 aufgeklebt. Die eigentliche Sensoranordnung wird vom Sensorgehäuse 1 dicht umschlossen. Dazu ist das Gehäuse zweiteilig ausgebildet und mit einer dicht schließenden Abdeckung 16 versehen, so daß die Sensoranordnung nach 2 mit wenigen konstruktiven Änderungen auch zur Beschleunigungs- oder Schwingungsmessung einsetzbar ist. Der Biegebalken 2 ist mit beiden Enden fest im Sensorgehäuse 1 eingespannt. Auch hier ist die Höhe der Einspannelemente 7, 8, die gleichzeitig der Abstandshalterung dienen, abhängig vom jeweiligen Meßbereich für die Schwingungs- oder Beschleunigungsmessung und ohne größere Änderungen der Baugröße der Sensoranordnung variabel einstellbar.
Zur Begrenzung der Schwingungsamplitude ist im Inneren des Sensorgehäuses 1 ein Anschlag 17 angeordnet, der auf das Trägheitsmassestück 15 gerichtet ist.
Auch diese Sensoranordnung weist die Vorteile auf, die bereits zu den Anordnungen nach 1 und 2 beschrieben worden sind.

1: Sensorgehäuse
2: balkenartiges Teil, Biegebalken oder Membran
3: Lichtleitkabel
4: Kabelaufnahme
5: Lichtleitfaser
6: Faser-Bragg-Gitter
7: Einspannelement
8: Einspannelement
9: Spannblock
10: freies Ende
11: Befestigungsvorrichtung
12: Crimphülse
13: Anschlag
14: Anschlag
15: Trägheitsmassestück
16: Abdeckung
17: Anschlag

Claims

Faser-Bragg-Gitter-Sensoranordnung zur Messung physikalischer Größen, bei der ein Lichtleiter, in den das Faser-Bragg-Gitter eingeschrieben ist, im unmittelbaren Bereich des Faser-Bragg-Gitters zwischen zwei Einspannelementen vorgespannt befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfaser (5) in Richtung ihrer Längsachse im Bereich der Einspannstellen derart fest mit einem balken- oder membranartigen Teil (2) verbunden ist, dass eine Kraftübertragung in Längsrichtung auf die Lichtleitfaser (5) möglich ist, dass das balken- oder membranartige Teil (2) auf Biegung beansprucht wird und dass im Bereich wenigstens einer Einspannstelle ein Halterungselement angeordnet ist, das die Lichtleitfaser (5) in einem vorgegebenen Abstand zur Oberfläche des balkenartigen Teils (2) hält.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich beider Einspannstellen Halterungselemente angeordnet sind, so dass die Lichtleitfaser (5) in über ihre Längsachse gleichen Abstand zur Längsachse des balken- oder membranartigen Teils (2) mit diesem verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Lichtleitfaser (5) und balken- oder membranartigem Teil (2) abhängig ist vom vorgesehenen Messbereich der jeweiligen physikalischen Größe.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Einspannelement (7, 8) gleichzeitig als Abstandshalter ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das balken- oder membranartige Teil (2) biegesteif ausgebildet i.st.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das balkenartige Teil (2) als Biegebalken ausgebildet, an einem Ende fest eingespannt ist und zur Wege- oder Verschiebungsmessung am freien Ende (10) mit einer Querkraft zur Realisierung von Verschiebungswegen im mm-Bereich beaufschlagt wird.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Lichtleitfaser (5) und balkenartigem Teil (2) beziehungsweise die Höhe der Einspannelemente (7, 8) abhängig ist von der vorgesehenen maximalen Verschiebungsweglänge der Anordnung.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung dadurch zur Druckmessung ausgebildet ist, dass das membranartige Teil (2) allseitig fest eingespannt und die Lichtleitfaser (5) mit eingeschriebenem Faser-Bragg-Gitter (6) in über ihre Einspannlänge gleichen Abstand zur Längsachse des membranartigen Teils (2) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlag (13, 14) zur Begrenzung der maximalen Druckverformung angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung dadurch zur Beschleunigungs- oder Schwingungsmessung ausgebildet ist, dass ein Trägheitsmassestück (15) auf der der Lichtleitfaser (5) gegenüberliegenden Seite des balkenartigen Teils (2) befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung wenigstens einen Anschlag (17) zur Begrenzung der Schwingungsamplitude aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperaturkompensation Materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt werden und dass der Ausdehnungskoeffizient und die geometrischen Abmessungen der Einspannelemente (7, 8) im Verhältnis zu den Ausdehnungskoeffizienten des balken- oder membranartigen Teils (2) und des Faser-Bragg-Gitters (6) sowie deren geometrische Abmessungen so gewählt werden, dass die resultierenden wärmebedingten Zwangskräfte auf das Faser-Bragg-Gitter (6) kompensiert werden.