SENSOR DE FIBRA ÓPTICA CON CONEXIONES ELÉCTRICAS.

Sensor de fibra óptica con al menos una fibra óptica de sensor (15),

que está equipada en sus extremos con una unidad de emisión óptica (12) para la alimentación de una señal de medición y separada de ella en el espacio en su otro extremo con una unidad de recepción óptica (14) para el registro de esta señal de medición, en el que la unidad de emisión (12) y la unidad de recepción (14) presentan, además, conexiones eléctricas (19e, 19s), en el que en el sensor de fibra paralelamente a la fibra óptica de sensor (15) se guía al menos una línea eléctrica (17, 31), que conecta al menos una parte de las conexiones eléctricas (19e) de la unidad de recepción (14) con al menos una parte de las conexiones (19s) de la unidad de emisión (12), caracterizado porque la al menos una fibra óptica de sensor (15) está incrustada en una cinta de sensor (13) y porque la línea eléctrica está configurada como conductor de línea y está incrustada igualmente en la cinta de sensor (13)

La invención se refiere a un sensor de fibra óptica con al menos una fibra óptica de sensor, que está equipada en sus extremos con una unidad de emisión óptica para la alimentación de una señal de medición y con una unidad de recepción óptica para el registro de esta señal de medición, en el que la unidad de emisión y la unidad de recepción presentan, además, conexiones eléctricas. La unidad de emisión y la unidad de recepción son unidades de construcción separadas en el espacio una de la otra, es decir, autónomas, respectivamente.

Un sensor de fibra del tipo indicado al principio se describe, por ejemplo, en el documento US 6.940.062 B2. Este sensor de fibra óptica se puede utilizar, por ejemplo, para la determinación de deformaciones, en el que la aplicación del sensor de fibra óptica se realiza de tal manera que la deformación de un componente, sobre el que está colocado el sensor de fibra óptica, provoca una flexión de la fibra óptica del sensor de fibra óptica. Ésta se puede verificar en virtud de las influencias de la flexión sobre el comportamiento de amortiguación óptica de la fibra del sensor. Con esta finalidad, se alimenta una señal de medición desde una unidad de emisión óptica hasta la fibra óptica del sensor y la señal de medición es evaluada en el otro extremo de la fibra óptica de sensor a través de una unidad de recepción. La intensidad de la luz de la señal de medición recibida permite sacar conclusiones sobre el estado de flexión de la fibra del sensor. A través de contactos de enchufe se puede alimentar energía, respectivamente, a la unidad de emisión óptica y a la unidad de recepción óptica o bien se puede leer óptimamente la magnitud de medición.

La estructura del sensor de fibra según el documento US 6.940.062 B2 puede plantear problemas, sin embargo, en determinados casos de aplicación. Por ejemplo, según el documento EP 968 400 B1 se describe un caso de aplicación para un sensor de fibra óptica, en el que deben supervisarse los movimientos del cuerpo humano. Con esta finalidad, el sensor de fibra óptica se fija en el cuerpo humano. En este caso, sin embargo, las conexiones eléctricas y las líneas de conexión dispuestas allí en ambos extremos de la fibra del sensor limitan la libertad de movimiento del probando, por lo que los resultados de medición calculados están limitados en su fuerza expresiva.

Por lo tanto, de acuerdo con el documento EP 968 400 B1, se propone reunir la unidad de emisión y la unidad de recepción en una carcasa. De esta manera resulta la posibilidad de proveer el sensor de fibra óptica solamente en un extremo con el contacto eléctrico. Para poder reunir la unidad de emisión y la unidad de recepción, se tienden los sensores de fibra óptica en la cinta de sensor en bucles, de manera que el comienzo y el final de la fibra respectiva del sensor se encuentran en un extremo de la cinta de sensor. En este caso, se supone que a través de esta medida la cinta de sensor propiamente dicha aparece de tamaño doble en su sección transversal, de la misma manera que sucedería en el caso de una conducción de la fibra de sensor desde un extremo de la cinta de sensor hacia el otro extremo de la cinta de sensor. La pérdida de comodidad de soporte implicada con ello compensa, en efecto, el contacto complicado en ambos extremos.

De acuerdo con el documento WO 88/07659, se describe un sensor de fibra óptica, que se puede utilizar para la determinación de la curvatura de los dedos en una mano humana. Este sensor de fibra está acoplado en los extremos con un emisor óptico y con un receptor óptico, que están conectados con una línea de conexión. Esta estructura del sensor de fibra óptica se puede colocar a lo largo de los dedos sobre un guante, que el usuario puede ponerse entonces. En particular, se puede utilizar también un guante de dos capas, siendo colocado el sensor de fibra óptica entre la capa interior y la capa exterior.

El cometido de la invención consiste en indicar un sensor de fibra óptica, cuya comodidad de uso y comodidad de manejo son comparativamente altas.

Este cometido se soluciona con el sensor de fibra óptica indicado al principio de acuerdo con la invención porque en el sensor de fibra, paralelamente a la fibra óptica del sensor, está conducida al menos una línea eléctrica, que conecta al menos una parte de las conexiones eléctricas de la unidad de recepción con al menos una parte de las conexiones de la unidad de emisión. Como línea eléctrica en conexión con la invención presentada aquí debe entenderse, en general, una disposición para la conducción de señales eléctricas o de corrientes de alimentación. En este caso, la línea eléctrica puede ser de uno o más hilos, es decir, que en una línea se pueden transportar tanto varias señales eléctricas como también corrientes de alimentación. A través de la previsión de la línea eléctrica discurriendo en paralelo a la fibra del sensor se posibilita, por una parte, prescindir de un retorno de todas las fibras ópticas del sensor hacia una única carcasa y utilizar en ambos extremos de la fibra de sensor unas unidades independientes en el espacio unas de las otras para la emisión y para la recepción de las señales de medición (unidad de emisión y unidad de recepción). Sin embargo, se puede simplificar un contacto costoso de ambas unidades porque entre la unidad de emisión y la unidad de recepción está tendida una línea eléctrica, con cuya ayuda se pueden tender contactos, que están pensados para una unidad, en contactos de la otra unidad. De acuerdo con una alternativa de la idea de la invención, está previsto que la al menos una fibra óptica de sensor esté integrada en una cinta de sensor, en particular incrustada. La incrustación en una cinta de sensor posibilita de manera ventajosa una manipulación sencilla del sensor de fibra óptica. Por una parte, la cinta de sensor proporciona una cierta protección para las fibras ópticas de sensor sensibles. Por otra parte, se pueden reunir varias fibras de sensor en posición definida entre sí en la cinta de sensor. En esta alternativa de la cinta de sensor, está previsto, además, que la línea eléctrica esté configurada como conductor de línea y esté integrada, en particular incrustada de la misma manera en la cinta de sensor. La cinta de sensor se puede tender entonces de manera ventajosamente sencilla, para realizar una medición en el caso de aplicación deseado. En este caso, no debe prestarse atención especial a las líneas ópticas y eléctricas, respectivamente. A este respecto, es especialmente ventajoso que la línea eléctrica presenta esencialmente el mismo diámetro que la al menos una fibra óptica. De esta manera, esta línea se puede tender fácilmente desde el punto de vista óptico en común con las fibras ópticas de sensor o con la fibra óptica de sensor y se pueden reunir en una cinta de sensor. La cinta de sensor terminada puede presentar entonces especialmente una altura de construcción unitaria, que corresponde también en la zona de la línea eléctrica a la altura de construcción de la zona con preferencia con la pluralidad de fibras de sensor.

Otra alternativa consiste de acuerdo con la invención en que la línea eléctrica está realizada como conductor de cinta. Un conductor de cinta tiene de manera ventajosa una altura de construcción muy reducida, de manera que éste se puede conducir de forma sencilla paralelamente a la fibra del sensor, sin que se incremente esencialmente el espacio de construcción ocupado por la cinta de sensor.

A este respecto, de acuerdo con una sub-alternativa, es especialmente ventajoso que el conductor de cinta y la cinta de sensor estén dispuestos lado a lado. Con ello se entiende que las cintas se encuentran con el lado ancho de la cinta adyacentes entre sí, es decir, que no están tendidas canto con canto sino superpuestas una sobre la otra. De este modo se puede generar de manera ventajosa una unión fija a través de la superficie de unión grande disponible. Al mismo tiempo, e conductor de cinta puede proteger en este caso mecánicamente las fibras de sensor, El conductor de cinta y la cinta de sensor pueden estar unidos entre sí, por ejemplo, con una capa adhesiva. Esto se puede realizar desde el punto de vista de la técnica de fabricación de una manera especialmente sencilla, en particular en series pequeñas. La capa adhesiva se puede aplicar sobre una de las cintas. No obstante, también es posible utilizar una cinta adhesiva bilateral.

Otra sub-alternativa consiste en que la línea eléctrica está realizada a través de la fabricación directa de hilos de guía sobre la cinta de sensor... [Seguir leyendo]

1. Sensor de fibra óptica con al menos una fibra óptica de sensor (15), que está equipada en sus extremos con una unidad de emisión óptica (12) para la alimentación de una señal de medición y separada de ella en el espacio en su otro extremo con una unidad de recepción óptica (14) para el registro de esta señal de medición, en el que la unidad de emisión (12) y la unidad de recepción (14) presentan, además, conexiones eléctricas (19e, 19s), en el que en el sensor de fibra paralelamente a la fibra óptica de sensor (15) se guía al menos una línea eléctrica (17, 31), que conecta al menos una parte de las conexiones eléctricas (19e) de la unidad de recepción (14) con al menos una parte de las conexiones (19s) de la unidad de emisión (12), caracterizado porque la al menos una fibra óptica de sensor (15) está incrustada en una cinta de sensor (13) y porque la línea eléctrica está configurada como conductor de línea y está incrustada igualmente en la cinta de sensor (13).

2. Sensor de fibra de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la línea eléctrica (17) presenta esencialmente el mismo diámetro () que la al menos una fibra óptica.

3. Sensor de fibra óptica con al menos una fibra óptica de sensor (15), que está equipada en sus extremos con una unidad de emisión óptica (12) para la alimentación de una señal de medición y separada de ella en el espacio en su otro extremo con una unidad de recepción óptica (14) para el registro de esta señal de medición, en el que la unidad de emisión (12) y la unidad de recepción (14) presentan, además, conexiones eléctricas (19e, 19s), en el que en el sensor de fibra paralelamente a la fibra óptica de sensor (15) se guía al menos una línea eléctrica (17, 31), que conecta al menos una parte de las conexiones eléctricas (19e) de la unidad de recepción (14) con al menos una parte de las conexiones (19s) de la unidad de emisión (12), caracterizado porque la al menos una fibra óptica de sensor (15) está incrustada en una cinta de sensor (13), porque la línea eléctrica está realizada como conductor de cinta (31), en el que el conductor de cinta (31) y la cinta de sensor (13) o bien están dispuestos lado a lado o el conductor de cinta (31) está realizado mediante fabricación directa de hilos de guía (33) sobre la cinta de sensor (13), y porque el conjunto formado por la cinta de sensor (13) y el conductor de cinta está envuelto con una envoltura (34).

4. Sensor de fibra de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de emisión

(12) o la unidad de recepción (14) presentan exclusivamente conexiones eléctricas (19e, 19s), que están conectadas a través de la línea eléctrica.

5. Sensor de fibra de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de emisión (12) y la unidad de recepción (14) presentan exclusivamente conexiones eléctricas (19e, 19s), que están conectadas a través de la línea eléctrica, de manera que el sensor de fibras dispone de una fuente de energía para el funcionamiento y de una interfaz sin hilos para la lectura de los datos de medición.