DE4213602A1 - Temp. measurement using temp. dependent length change of expanding body - dividing beam into sensing and reference beams, directing sensing beam to expanding body and measuring phase difference between beams. - Google Patents

Abstract

The method involves measuring the temp. dependent length changes of an expanding body. A measurement beam is divided into reference and sensor beams. The reference beam is fed to an evaluation unit. The sensor beam is fed to the evaluation unit via reflection at the end of the body which moves under expansion. The evaluation unit measures the phase shift between the reference and sensor beams and evaluates it as the temp. dependent measurement parameter. USE/ADVANTAGE - For measuring temp. of solids, liquids, gases or plasmas, temp. distribution measuring or measuring of inaccessible components over large temp. range, e.g. -200 to +300 deg.C, with high accuracy and without galvanic contact. .D21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Messung der Temperatur von Festkörpern, flüssigen oder gasförmigen Medien.The invention relates to a method and a device device for measuring the temperature of solids, liquid or gaseous media.

Für Messungen, die eine hohe Genauigkeit erforderten und sich über einen weiten Temperaturbereich erstrecken sollten, wurden bisher vielfach thermoelektrische Temperaturmeßverfahren ange­ wandt (z. B. ein unter der Bezeichnung "Pt 100" bekanntes Gerät. Diese Geräte erfordern ebenso wie andere zur Temperaturmessung benutzte Geräte elektrische Zuleitungen zum Sensorkopf.For measurements that required high accuracy and themselves should extend over a wide temperature range So far, many thermoelectric temperature measurement methods (e.g. a device known as "Pt 100". These devices, like others, require temperature measurement used devices electrical leads to the sensor head.

Es sind zwar pyrometrische Temperaturmeßverfahren bekannt, die auf einer Strahlungsemission des Körpers beruhen und keine galvanischen Zuleitungen zum Sensor benötigen und lediglich eine Sichtlinie zum Meßobjekt benötigen. Der mit Pyrometrie erfaßbare Temperaturbereich liegt oberhalb von typisch 50°C.There are pyrometric temperature measurement methods known are based on radiation emission from the body and none need galvanic leads to the sensor and only one Line of sight to the object to be measured. The one that can be detected with pyrometry Temperature range is typically above 50 ° C.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Temperaturmeßver­ fahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vor­ richtung anzugeben, bei denen ohne galvanische Kontakte ausge­ kommen wird, ein hoher Temperaturbereich von z. B. minus 200 bis plus 300°C liegender Meßbereich erfaßt werden kann, wobei eine außerordentlich hohe Meßgenauigkeit erreicht wird.The invention has for its object a Temperaturmeßver drive and a suitable for performing the procedure to indicate direction in which without galvanic contacts will come, a high temperature range of z. B. minus 200 to plus 300 ° C measuring range can be detected, one extraordinarily high measuring accuracy is achieved.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe verfahrensmäßig durch die kombinierten Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig durch die kombinierten Merkmale des Anspruchs 6.The task is solved procedurally by the combined features of claim 1 and device-wise by the combined features of claim 6.

Zur Übertragung der Temperaturinformation kann z. B. eine durch einen Lichtwellenleiter geführte elektromagnetische Welle Ver­ wendung finden. Die miteinander zu vergleichenden Strahlen können jedoch auch ohne Verwendung von Lichtwellenleitern aus­ gewertet werden.To transmit the temperature information, for. B. one by an optical wave guided electromagnetic wave Ver find application. The rays to be compared can, however, also be made without using optical fibers get ranked.

Durch die Erfindung werden die nachfolgend erwähnten Vorteile erreicht:The advantages mentioned below are achieved by the invention reached:

• a) lokale Auflösung, d. h. kleine Sensorkopfdimensionen,a) local resolution, d. H. small sensor head dimensions,
• b) Millikelvin-Genauigkeit über einen großen Temperatur­ bereich,b) Millikelvin accuracy over a large temperature Area,
• c) Einsatzmöglichkeit in aggressiven oder explosiven Medien,c) Possible use in aggressive or explosive Media,
• d) geringe Störung des Meßobjekts,d) slight disturbance of the measurement object,
• e) simultane Erfassung mehrerer lokaler Temperaturmeßwerte,e) simultaneous recording of several local temperature measurements,
• f) galvanische Entkopplung von Anzeigeeinheit und Sensorkopf,f) galvanic decoupling of display unit and Sensor head,
• g) Meßmöglichkeit an schwer zugänglichen lokalen Positionen.g) Possibility of measuring at difficult to access local Positions.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo eine hohe Meß­ genauigkeit in Verbindung mit lokaler Auflösung gefordert wird. Die besonderen vorstehend angegebenen Vorteile der Erfindung eröffnen darüber hinaus Anwendungsmöglichkeiten, die konventio­ nellen Temperatursensoren bisher nicht zugänglich waren. Als Beispiele solcher möglichen Anwendungen seien erwähnt:The invention is applicable wherever a high measuring accuracy in connection with local resolution is required. The particular advantages of the invention indicated above In addition, applications open up that konventio nellen temperature sensors were previously not accessible. As Examples of such possible applications are mentioned:

• a) Isolierte Temperaturmessungen an hochspannungsführenden Komponenten,a) Isolated temperature measurements on high voltage live Components,
• b) Bestimmung der Temperatur in Gasen und Plasmen ohne die Notwendigkeit elektrischer Zuleitungen, welche das Meßmedium stören würden,b) Determination of the temperature in gases and plasmas without the Necessity of electrical supply lines, which Would interfere with the measuring medium,
• c) Temperaturverteilungsmessungen durch Mehrfach-Sensorkopf,c) temperature distribution measurements by Multiple sensor head,
• d) Extrem großer Temperatur-Dynamikbereich durch die Ausnützung eines sehr einfachen physikalischen Effekts der Wärmeausdehnung,d) Extremely large temperature dynamic range due to the Exploitation of a very simple physical effect thermal expansion,
• e) Messungen an schwer zugänglichen Komponenten über beliebig große Entfernungen.e) Measurements on difficult to access components distances of any length.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.Embodiments of the invention result from the Unteran sayings.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung; Fig. 1 is a block diagram of the overall arrangement;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Sensorkopfes mit dem darin befindlichen Strahlengang; Fig. 2 is a schematic representation of a sensor head with the optical path therein;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Strahlen; Fig. 3 is a graphical representation of the time course of the beams;

Fig. 4 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Auskopplung. Fig. 4 shows a modified embodiment of the decoupling compared to Fig. 1.

Die Anzeigeeinheit 1 gemäß Fig. 1 besitzt nur einen optischen Anschluß 2 für einen Lichtwellenleiter 3, der über einen optischen Schalter 4 in beliebig viele Meßnebenstellen-Licht­ wellenleiter (5a, 5b, 5c,. . .) aufgeteilt wird. Als Beispiel ist in Fig. 1 die Temperaturmessung in einem Festkörper, in einer Flüssigkeit bzw. in einem Gas- oder Plasma-Medium auf­ gezeigt. Der Sensorkopf wird hierbei entweder mit der Oberfläche des zu messenden Gegenstandes kontaktiert oder in diesen einge­ taucht.The display unit 1 shown in FIG. 1 has only one optical terminal 2 for an optical fiber 3, the desired via an optical switch 4 in many Meßnebenstellen optical waveguide (5 a, 5 b, 5 c ,...) Is divided. The temperature measurement in a solid, in a liquid or in a gas or plasma medium is shown in FIG. 1 as an example. The sensor head is either contacted with the surface of the object to be measured or immersed in it.

Durch eine Lichterzeugungseinheit, vorzugsweise in Gestalt eines Lasers 10 wird ein Meßstrahl einem Strahlteiler 11 gelie­ fert. Dieser Strahlteiler weist einen halbdurchlässigen Spiegel 14 und einen Reflexionsspiegel 13 auf. Der halbdurchlässige Spiegel 14 reflektiert einen Teil des Meßstrahles nach dem Spiegel 13, der diesen Teil durch den halbdurchlässigen Spiegel 14 zurück nach einem Photodetektor 12 schickt. Der den halb­ durchlässigen Spiegel durch laufende Teil des Meßstrahls durch­ läuft als Sensorstrahl den Lichtleiter 3, wird vom Sensor 9 reflektiert und über den halbdurchlässigen Spiegel 14 dem Photo­ detektor 12 zugeführt.A measuring beam is supplied to a beam splitter 11 by a light generating unit, preferably in the form of a laser 10 . This beam splitter has a semi-transparent mirror 14 and a reflection mirror 13 . The semi-transparent mirror 14 reflects a part of the measurement beam after the mirror 13 , which sends this part back through the semi-transparent mirror 14 to a photodetector 12 . The semitransparent mirror through the running part of the measuring beam runs as a sensor beam through the light guide 3 , is reflected by the sensor 9 and supplied to the photo detector 12 via the semipermeable mirror 14 .

Das Meßprinzip beruht auf der Interferenz von Teilwellen, die einerseits von dem Referenzspiegel 13 und andererseits vom Sensorkopf 9 reflektiert und im Photodetektor 12 überlagert werden. Die Interferenz der beiden Strahlen ist ein äußerst empfindliches Maß für die relative optische temperaturbedingte Wegänderung in den Teilstrahlen. Der Referenzstrahlengang, d. h. der Weg zwischen den Spiegeln 13 und 14 kann mit hoher Genauig­ keit konstant gehalten werden, während die Meßgröße durch die optische Wegänderung im Sensorkopf gegeben ist. Diese Weg­ änderung ist, wie sich aus der Beschreibung weiter unten ergibt, ausschließlich eine Funktion der thermischen Expansion oder Kontraktion des Sensorkopfmaterials.The measuring principle is based on the interference of partial waves which are reflected on the one hand by the reference mirror 13 and on the other hand by the sensor head 9 and are superimposed in the photodetector 12 . The interference of the two beams is an extremely sensitive measure of the relative optical temperature-related path change in the partial beams. The reference beam path, ie the path between the mirrors 13 and 14 can be kept constant with high accuracy, while the measured variable is given by the optical path change in the sensor head. This change in path, as is evident from the description below, is solely a function of the thermal expansion or contraction of the sensor head material.

Das Ausgangssignal des Photodetektors 12 wird im Verstärker 15 vorverstärkt, anschließend in einem Analog-Digital-Wandler 16 digitalisiert und der Auswerteeinheit 17 zugeführt. Eine Refe­ renz-Datenbank 18 beinhaltet die relativen Materialkonstanten der eingesetzten Sensorköpfe, und diese wird zur absoluten Temperaturangabe in der Anzeige 19 herangezogen. Eine Auswahl von anwendbaren Materialdaten geht aus der nachstehenden Tabelle 1 hervor.The output signal of the photodetector 12 is preamplified in the amplifier 15 , then digitized in an analog-digital converter 16 and fed to the evaluation unit 17 . A reference database 18 contains the relative material constants of the sensor heads used, and this is used to indicate the absolute temperature in the display 19 . A selection of applicable material data is shown in Table 1 below.

Tabelle 1 Table 1

Die Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau eines Sensorkopfes 9. Das Meßende des Lichtwellenleiters 5 ist an der Stelle 20 mit einer Hülse 21 aus Sensormetall fest verbunden. Die temperatur­ abhängige Meßlänge L reicht von der Stelle 20 bis zur reflek­ tierenden Innenwand 22 der Sensorkopfvorderseite. Der in der Strahlteilereinheit 11 in den Lichtwellenleiter 3 eingekoppelte Lichtstrahl 23 tritt an der Stirnseite 24 des Lichtwellenleiters 5 aus und wird an der Innenwand 22 reflektiert. Die reflektie­ rende Innenwand 22 kann zum Zwecke der besseren Lichtausbeute verspiegelt sein. Der reflektierte Strahl 25 wird vom Licht­ leiter erfaßt und über den optischen Schalter 4 zur Anzeige­ einheit 1 zurückgeleitet. An der Stelle des Strahlteilers 11 erfolgt die Einspiegelung des Referenzstrahles. Die optische Wegänderung als Funktion der Temperaturänderung ΔT beträgt mit dem Längenausdehnungskoeffizienten α:The Fig. 2 schematically shows the structure of a sensor head 9. The measuring end of the optical waveguide 5 is firmly connected at point 20 to a sleeve 21 made of sensor metal. The temperature-dependent measuring length L extends from the point 20 to the reflecting inner wall 22 of the front of the sensor head. The light beam 23 which is coupled into the optical waveguide 3 in the beam splitter unit 11 emerges at the end face 24 of the optical waveguide 5 and is reflected on the inner wall 22 . The reflective inner wall 22 may be mirrored for the purpose of better light output. The reflected beam 25 is detected by the light guide and returned via the optical switch 4 to the display unit 1 . The reference beam is reflected at the location of the beam splitter 11 . The optical path change as a function of the temperature change ΔT with the coefficient of linear expansion α is:

ΔL = L · α · ΔT (1)ΔL = LααΔT (1)

Der Abstand 1 wird so gewählt, daß giltThe distance 1 is chosen so that applies

l » ΔL (2)l »ΔL (2)

Mit den Materialkonstanten aus Tabelle 1 folgt z. B. für das Sensorkopfmaterial Aluminium und eine Sensorlänge von L = 10 mm:With the material constants from Table 1 follows z. B. for that Sensor head material aluminum and a sensor length of L = 10 mm:

E = ΔL/ΔT = 0,23 µm/K (3)E = ΔL / ΔT = 0.23 µm / K (3)

Die in Gl (3) berechnete Empfindlichkeit E bedeutet daß pro Grad Temperaturänderung eine Längenänderung von 0.23 µm erfaßt werden muß. Die im Detektor erfaßte Phasendifferenz zwischen Refe­ renz und Meßstrahl beträgt dann mit dem Wellenvektor kThe sensitivity E calculated in Eq. (3) means that per degree Temperature change a change in length of 0.23 microns can be detected got to. The phase difference between Refe detected in the detector limit and measuring beam with the wave vector is then k

Δ_ϕ = k · ΔL = 2 · π · ΔL/λ (4)Δ _ϕ = k · ΔL = 2 · π · ΔL / λ (4)

Konventionelle interferometrische Auswerteeinheiten erlauben die Vermessung von Phasenverschiebungen im Bereich von weniger als 1/1000 Streifen, d. h.Allow conventional interferometric evaluation units the measurement of phase shifts in the range of less as 1/1000 strips, d. H.

Δ_ϕ/(2 · π) = 1/1000 (5)Δ _ϕ / (2π) = 1/1000 (5)

Kombiniert man Gl (4) mit GL (5) und GL (3) so folgt für z. B. rotes HeNe-Laserlicht (λ = 633 nm) für die absolute Meßgenauig­ keitIf you combine Gl (4) with GL (5) and GL (3), it follows for z. B. red HeNe laser light (λ = 633 nm) for absolute measurement accuracy speed

Δ L = (1/1000) · λ = E · ΔT (6)Δ L = (1/1000) λ = EΔT (6)

wobei E = α·L. Die Maßgrenze für das hier beispielhaft durch­ gerechnete Beispiel liegt somit beiwhere E = α · L. The dimensional limit for the here by example calculated example is included

Δ T = λ/(E · 1000) = λ/(α · L · Δ_ϕ (2 · π) (7)Δ T = λ / (E1000) = λ / (α · L · Δ _ϕ (2 · π) (7)

mit dem Zahlenwert ΔT = 2,75 mK. D.h., bei (konventioneller) Annahme der Streifenempfindlichkeit kann eine Temperaturänderung im Millikelvin-Bereich gemessen werden.with the numerical value ΔT = 2.75 mK. That is, at (conventional) Assuming strip sensitivity can change temperature be measured in the millikelvin range.

Fig. 3 zeigt die Formelgrößen bei der Interferenz übersichtlich. Fig. 3 shows the formula sizes in the interference clearly.

Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit der Lichtauskopplung unter Verwendung eines optischen Richtkopplers 11a. Der vom Laser 10a ausgesandte Meßstrahl durchläuft den Lichtwellenleiter 3, wird am Sensor 9 reflektiert und im Richtungskoppler ausgekoppelt und gelangt zu dem Photodetektor DET 1. Ein Teil des vom Laser herrührenden Meßstrahls wird im Richtungskoppler nach dem Photo­ detektor DET 2 ausgekoppelt und die Ausgänge des Detektorpaares 12A werden in der beschriebenen Weise ausgewertet. Die in der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen und Schaltungsanordnungen stellen nur Ausführungsbeispiele dar, unter Verwendung des Erfindungsprinzips können zahlreiche Abwandlungen getroffen werden, von denen nachstehend einige beschrieben sind: Fig. 4 shows a further possibility of light decoupling using an optical directional coupler 11 a. The measuring beam emitted by the laser 10 a passes through the optical waveguide 3 , is reflected on the sensor 9 and is coupled out in the directional coupler and arrives at the photodetector DET 1 . Part of the measuring beam originating from the laser is coupled out in the directional coupler after the photo detector DET 2 and the outputs of the pair of detectors 12 A are evaluated in the manner described. The devices and circuit arrangements shown in the drawing are only exemplary embodiments, using the principle of the invention numerous modifications can be made, some of which are described below:

• a) Messung der Temperatur über Sichtstrahl (ohne Licht­ wellenleiter), wobei ein aus der Anzeigeeinheit 1 austretender Laserstrahl vom Sensorkopf empfangen und nach 1 zurückreflektiert wird,a) measurement of the temperature via a visual beam (without optical waveguide), a laser beam emerging from the display unit 1 being received by the sensor head and being reflected back to 1 ,
• b) Mehrfachmeßsystem durch Betrieb einer großen Anzahl von Meßköpfen mit verschiedenen Empfindlichkeiten E mit nur einer Anzeigeeinheit 1,b) multiple measuring system by operating a large number of measuring heads with different sensitivities E with only one display unit 1 ,
• c) Ausgestaltung des Sensorkopfes im Hinblick auf das Meßobjekt, z. B. flexibler Sensorkopf, ringförmiger Sensorkopf, spulenähnlicher Sensorkopf zur weiteren Erhöhung der Meßgenauigkeit (z. B. führt für das o.a. Beispiel eine aufgewickelte Länge von L = 10 m zur Genauigkeit ΔT = 2,7 pK.c) Design of the sensor head with regard to Target, e.g. B. flexible sensor head, ring-shaped Sensor head, coil-like sensor head for further Increase in measurement accuracy (e.g. leads to the above Example a wound length of L = 10 m Accuracy ΔT = 2.7 pK.
• d) Ableitung des Referenzsignals direkt aus der Reflexion an der vorderen Grenzfläche 24 zwischen Lichtwellen­ leiter 5 auf Umgebung. Der Referenzstrahl 25a inter­ feriert dann mit dem Maßstrahl 25, wobei der durch den Spiegel 13 definierte Referenzstrahlengang dann nicht mehr benötigt wird. (Voraussetzung: ausreichende Licht­ intensität).d) Deriving the reference signal directly from the reflection at the front interface 24 between optical waveguide 5 to the environment. The reference beam 25 a then interferes with the measuring beam 25 , the reference beam path defined by the mirror 13 then no longer being required. (Requirement: sufficient light intensity).

Claims (11)

1. Verfahren zur Temperaturmessung durch Messung der temperaturbedingten Längenänderung eines Ausdehnungskörpers, bei dem

• - ein Meßstrahl in einen Referenzstrahl und einen Sensorstrahl aufgespalten wird,
• - der Referenzstrahl einer Auswerteeinheit zugeführt wird,
• - der Sensorstrahl am temperaturabhängig bewegten Ende des Ausdehnungskörpers reflektiert und der Auswerte­ einheit zugeführt wird und
• - in der Auswerteeinheit die Phasenverschiebung zwischen dem Referenzstrahl und dem reflektierten Sensorstrahl gemessen und als temperaturabhängige Meßgröße ausge­ wertet wird.

1. Method for temperature measurement by measuring the temperature-related change in length of an expansion body in which

• a measuring beam is split into a reference beam and a sensor beam,
• the reference beam is fed to an evaluation unit,
• - The sensor beam is reflected at the temperature-dependent moving end of the expansion body and the evaluation unit is fed and
• - The phase shift between the reference beam and the reflected sensor beam is measured in the evaluation unit and evaluated as a temperature-dependent measured variable.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltung des Meßstrahles unter Verwendung eines Strahlteilers erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the splitting of the measuring beam done using a beam splitter. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltung des Meßstrahles durch einen Richtungskoppler bewirkt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the splitting of the measuring beam is effected by a directional coupler. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen in einem Lichtwellen­ leiter geführt werden und der Sensorstrahl aus der Stirnseite des Lichtwellenleiters auf die reflektierende Oberfläche des Ausdehnungskörpers austritt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the rays in a light waves conductors and the sensor beam from the front of the optical waveguide on the reflective surface of the Expansion body emerges. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzstrahl (25a) durch Reflexion an der Stirnseite (24) des Lichtwellenleiterendes erzeugt wird. 5. The method according to claims 1 and 4, characterized in that the reference beam ( 25 a) is generated by reflection on the end face ( 24 ) of the optical fiber end. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit den folgenden Merkmalen:

• - ein als Ausdehnungskörper (21) ausgebildeter Sensor ist mit einem Ende an einem Lichtwellenleiter (5) festgelegt,
• - das andere Ende des Ausdehnungskörpers weist einen der Lichtwellenleiterstirnseite zugewandten Reflektor (22) auf,
• - ein Laser (10) ist mit dem (3, 5) Lichtwellenleiter gekoppelt,
• - es ist eine Einrichtung (11, 11a) zur Auskopplung von Referenzstrahl und reflektiertem Sensorstrahl vorge­ sehen,
• - es ist eine interferometrische Auswerteeinheit vor­ gesehen, die die Phasenverschiebung von Referenzstrahl und reflektiertem Sensorstrahl mißt und in Temperatur­ werte umformt.

6. Device for performing the method according to claim 1 with the following features:

• a sensor designed as an expansion body ( 21 ) is fixed at one end to an optical waveguide ( 5 ),
• - The other end of the expansion body has a reflector ( 22 ) facing the end of the optical waveguide,
• a laser ( 10 ) is coupled to the ( 3 , 5 ) optical waveguide,
• - It is a device ( 11 , 11 a) for coupling out reference beam and reflected sensor beam, see easily
• - There is an interferometric evaluation unit seen before, which measures the phase shift of the reference beam and the reflected sensor beam and converts them into temperature values.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Hülsenkörper (21) ausgebildet ist, der mit einem Ende bei (20) am Ende des Lichtwellenleiters (5) festgelegt ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the sensor is designed as a sleeve body ( 21 ) which is fixed at one end at ( 20 ) at the end of the optical waveguide ( 5 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor spulenförmig aufge­ wickelt ist und einen Lichtwellenleiter umschließt.8. The device according to claim 7, characterized in that the sensor opened in a coil is wrapped and encloses an optical fiber. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auskopplung ein Strahlteiler (11) vorgesehen ist, der einen halbdurchlässigen Spiegel (14) und einen Referenzspiegel (13) aufweist.9. The device according to claim 6, characterized in that a beam splitter ( 11 ) is provided for coupling, which has a semi-transparent mirror ( 14 ) and a reference mirror ( 13 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auskopplung ein Richtungs­ koppler (11a) vorgesehen ist, der reflektierten Sensorstrahl und Referenzstrahl nach zwei getrennten Photodetektoren (12a) aus­ koppelt, deren Ausgänge der Auswerteeinheit zugeführt sind. 10. The device according to claim 6, characterized in that for decoupling a directional coupler ( 11 a) is provided, the reflected sensor beam and reference beam couples after two separate photodetectors ( 12 a), the outputs of which are fed to the evaluation unit. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Anzeigeeinheit (1) herausgeführte Lichtwellenleiter (3) über einen optischen Schalter (4) an mehrere Sensoren (9) über getrennte Licht­ wellenleiter (5a, 5b, 5c) anschaltbar ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the optical waveguide ( 3 ) led out from the display unit ( 1 ) via an optical switch ( 4 ) to a plurality of sensors ( 9 ) via separate light waveguides ( 5 a, 5 b , 5 c) can be switched on.