Měření rychlosti v automobilovém provozu pomocí optovláknových Braggovských mřížek

Patrik Binder

Master's thesis

Speed measurement in car traffic using fiber optic Bragg gratings

Abstract:

Diplomová práca je venovaná téme meraniu v automobilovej doprave pomocou Braggovskej mriežky. Hlavným cieľom je na základe získaných poznatkov z konceptov, ktoré sú popísané v kapitolách tri, štyri, päť a šesť, navrhnúť a vytvoriť senzor. Ďalšie kapitoly práce sa venujú návrhu, realizácií a implementácií optických senzorov do vozovky, pomocou ktorých sa bude vyhodnocovať rýchlosť vozidiel. V prvej kapitole teoretickej časti sa nachádza opis viacerých druhov optických vlákien a ich parametrami. V druhej kapitole sa nachádza podrobný opis Braggovskej mriežky a jej využitia. Optické senzory sú opísané v tretej kapitole. V dnešnej dobe je niekoľko spôsobov, ktoré sa využívajú pri meraní rýchlosti v automobilovej doprave, tie je možné nájsť v štvrtej kapitole. V kapitolách päť a šesť sa nachádzajú koncepty využívania optických senzoroch v doprave, ktoré výrazne pomohli pri návrhu optického senzora. V praktickej časti sa nachádza analýza z merania jedného PDMS senzora, z ktorého následne vychádza návrh a implementácia optických senzora na meranie rýchlosti vozidiel. Po návrhu a implementovaní senzorov do vozovky, sú vyhodnotené výsledky a následne vypočítaná relatívna chyba merania v SW Matlab.

Abstract:

This graduation thesis work is dedicated to the subject of measurement in automobile transport with the help of Bragg grid. The main aim is to design and create a sensor based on the findings described in the chapters 3,4,5 and 6. Other chapters of this work are dedicated to the draft, realization and implementation of optic sensors into traffic. Thank to them, vehicle speed is going to be evaluated. There is a description of various kinds of optic fibres and their parameters in the first chapter. The second chapter contains a detailed description of Braggs grid and its use. Optic sensors are described in third chapter. Nowadays, there are several ways to measure the speed in automobile transport. These can be found in chapter four. Chapters five and six discuss the concepts of optic sensor use in traffic which helped significantly in the optic sensor draft. The practical section of this work encloses an analysis of measurement of one PDMS sensor, from which a design and implementation of optic sensor for measuring of the speed of vehicles is derived. After the design and implementation of the sensors in traffic, the results are evaluated and furthermore, a relative mistake of the measuring in SW Matlab is calculated.

Keywords

FBG, PDMS senzor, Braggovská mriežka, vlnová dĺžka, optické vlákno, implementácia, rýchlosť, optický senzor, uhlíková trubička, senzor z uhlíkovej trubičky, posun vlnovej dĺžky, peak

Keywords

FBG, PDMS sensor, Bragg grating, wavelength, optical fiber, implementation, speed, optic sensor, carbon tube, sensor from a carbon tube, wavelength shift, peak

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2019
• Supervisor: Marcel Fajkus
• Reader: Jan Nedoma

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme / field:
Informační a komunikační technologie / Telekomunikační technika