IEC 61757-6-1:2024

Fibre optic sensors - Part 6-1: Displacement measurement - Displacement sensors based on fibre Bragg gratings

IEC 61757-6-1:2024 defines the terminology, structure, and measurement methods of optical displacement sensors based on fibre Bragg gratings (FBGs) as the sensing element. This document also specifies the most important features and characteristics of these fibre optic displacement sensors and defines procedures for measuring these features and characteristics.

Capteurs fibroniques - Partie 6-1: Mesure de déplacement - Capteurs de déplacement basés sur des réseaux de Bragg sur fibre

IEC 61757-6-1:2024 définit la terminologie, la structure et les méthodes de mesure des capteurs de déplacement optiques basés sur des réseaux de Bragg sur fibre (FBG) utilisés comme élément de détection. Le présent document spécifie également les particularités et les caractéristiques les plus importantes de ces capteurs de déplacement fibroniques et définit les procédures de mesure de ces particularités et caractéristiques.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 18-Jan-2024
• ICS: 33.180.99 - Other fibre optic equipment
• Technical Committee: SC 86C - Fibre optic systems and active devices
• Drafting Committee: WG 2 - TC 86/SC 86C/WG 2
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 29-Jan-2024
• Completion Date: 19-Jan-2024

Standards Content (Sample)

IEC 61757-6-1 ®
Edition 1.0 2024-01
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Fibre optic sensors –
Part 6-1: Displacement measurement – Displacement sensors based on fibre
Bragg gratings
Capteurs fibroniques –
Partie 6-1: Mesure de déplacement – Capteurs de déplacement basés sur des
réseaux de Bragg sur fibre
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IEC 61757-6-1 ®
Edition 1.0 2024-01
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Fibre optic sensors –
Part 6-1: Displacement measurement – Displacement sensors based on fibre

Bragg gratings
Capteurs fibroniques –
Partie 6-1: Mesure de déplacement – Capteurs de déplacement basés sur des

réseaux de Bragg sur fibre
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 33.180.99 ISBN 978-2-8322-8134-5

– 2 – IEC 61757-6-1:2024 © IEC 2024
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 8
3.1 Terms and definitions . 8
3.2 Symbols . 9
3.3 Abbreviated terms . 9
4 Structure and characteristics . 9
4.1 Fibre Bragg grating (FBG) . 9
4.2 FBG displacement sensor configuration . 10
4.3 Reference wavelength . 12
4.4 Stability behaviour . 13
4.4.1 Drift and creep . 13
4.4.2 Hysteresis . 13
4.5 Indication of the measured values . 13
4.6 Zero-point related measurement . 14
4.7 Non-zero-point related measurement . 14
4.8 Production set . 14
4.9 FBG displacement sensor standard type . 14
4.10 FBG displacement sensor series . 14
5 Features and characteristics to be measured . 14
5.1 Sampling and statistical evaluation . 14
5.1.1 Sampling . 14
5.1.2 Reporting the measuring result . 15
5.1.3 Sample conditioning . 15
5.1.4 Ambient test conditions . 16
5.1.5 Required types of tests for individual characteristics . 16
5.2 Bragg wavelength λ . 16
Β
5.2.1 General . 16
5.2.2 Measurement procedure . 16
5.2.3 Evaluation . 16
5.2.4 Reporting . 17
5.3 FBG spectral width. 17
5.3.1 Measurement procedure . 17
5.3.2 Evaluation . 17
5.3.3 Reporting . 17
5.4 FBG reflectivity . 17
5.4.1 Measurement procedure . 17
5.4.2 Evaluation . 17
5.4.3 Reporting . 18
5.5 Displacement measurement . 18
5.5.1 General . 18
5.5.2 Test setup . 18
5.5.3 Measurement procedure . 19
5.5.4 Calibration and evaluation . 20

5.6 Displacement conversion factor . 21
5.7 Temperature and humidity ranges . 21
5.7.1 General . 21
5.7.2 Measurement procedure . 22
5.7.3 Evaluation . 22
5.7.4 Reporting . 22
5.8 Durability . 22
5.8.1 General . 22
5.8.2 Measurement procedure . 22
5.8.3 Reporting . 22
6 Features and characteristics to be reported . 23
6.1 Construction details . 23
6.2 Configuration of the FBG displacement sensor. 23
6.3 Temperature and humidity range . 23
6.4 Connecting requirement . 23
7 Recommendations for use of FBG measuring instruments . 23

Figure 1 – Examples of sensor types for measuring displacement changes . 10
Figure 2 – Bragg wavelength change caused by displacement in a spring-type sensor . 11
Figure 3 – Bragg wavelength changes caused by displacement in a metal-plate-type
sensor . 11
Figure 4 – Schematic diagrams of displacement sensors using two FBGs . 12
Figure 5 – Schematic diagram of a displacement measurement test setup . 18
Figure 6 – Example of temperature dependence of the Bragg wavelengths of two FBGs . 19
Figure 7 – Example of displacement dependence of the Bragg wavelengths of FBG1

and FBG2 . 20

Table 1 – Required types of tests for individual characteristics . 16

– 4 – IEC 61757-6-1:2024 © IEC 2024
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COM
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