光纖溫度傳感器匯總.重點(diǎn)

1、0錄龍仟傳感器基本理 功從型丸仟儡虐俸感器 代綸型丸訶侶庖傍感器 總活鳥雇望、光纖傳感原理二、光纖溫度傳感器相關(guān)應(yīng)用原理特點(diǎn)光纖溫度傳感器功能型：利用光導(dǎo)纖維本身具有的某種 敏感功能而使光纖起到測量溫度的作用傳輸型：光導(dǎo)纖維只起到傳輸光的作 用，必須在光纖端面加裝其它的敏感 元件才能構(gòu)成新型傳感器的傳輸型傳 感器。三、兩種傳感器的舉例介紹涉式光纖溫度代感器O 分伯式朮纖溫度代感粘反射式光纖溫度傳感器o光纖光柵溫度傳感器1 干涉式光纖溫度傳感器屬于相位調(diào)制式功能型光纖溫度傳感器，主要應(yīng)用于精密測 溫領(lǐng)域溫丿4勿工作原理：為兩根在溫度場的光纖在不同的溫度場工作時， 其折射率會產(chǎn)生差異，隨之光程也會

2、發(fā)生差異若此時進(jìn)行耦 合，就會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象.設(shè)兩臂光纖的長度分別為L1,和L2,光在光纖中的傳播常數(shù)為卩，_| 纖芯的折射率為6光在真空中I的傳播常數(shù)為k，經(jīng)過這段光纖|傳輸后，兩根光纖輸出光的相位_' 差為激光器0 = /?厶/?2乙2卩= kn = 2jrnl A當(dāng)光纖其中一臂受溫度的影響發(fā)生變化后，光 輸出相位差發(fā)生變化：5cp = tL0+tL- lLK(n +) dt dtdt dt普讎盤蠶纖溫度變化一度時器溫度變化-度時滬生的變化2分布式光纖溫度傳感器拉曼散射光就是由斯托荒斯光和反斯托蟲斯光這兩神不同波長的光組成 的，其波長的偏移由光纖組成元索的固怎屬性決怎,因此拉曼散射光

3、的強(qiáng) 度與溫度有關(guān)，其關(guān)系如下：人 OC !+1 A：4exp(/zcA / kT) 1I(l xexp(加”/6一1+ 1卞入斯托克斯光和反斯托克斯光波長：h -普朗克常數(shù)；c貢空中的光速：k波爾茲曼常數(shù)：&Y偏移波數(shù)：T絕對溫度。在系統(tǒng)設(shè)計中，采用雙通道雙波長比較的方法，即燈斯托克斯光和反斯托克 斯光分別進(jìn)行采集,利用兩者強(qiáng)度的比值解調(diào)溫度信號0分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)定向耦合器斯托克斯光纖反斯托克斯2分布式光纖溫度傳感器分束器.反光鏡.雙光柵單色儀調(diào)制光線光電倍增器斯托克斯和反斯托克斯散射光計算機(jī)電子計數(shù)器過濾噪聲拉曼分布式溫度傳感器不足之處：返回信號非常弱，因?yàn)榉此雇锌怂估?/p>

4、 射比瑞利散射強(qiáng)度要弱2030 dB.主耍優(yōu)點(diǎn)是：1、非黨觸測量,可測運(yùn)動物體的瞬間溫度；2、響應(yīng)速度快，沒有一般溫度計的熱平衡時間，可作 為高溫測量.3 反射式光纖溫度傳感器傳感原理：反射率隨溫度變化。反射率()這種結(jié)構(gòu)的傳感器貝輸出隨溫度變化的響應(yīng)速度較快，響 應(yīng)時間小于3秒 測溫范I亂0 -150 °C,準(zhǔn)確度1 °C3反射式溫度傳感器將被測參 量的變化反射式光纖溫度測量系統(tǒng)特點(diǎn)：適合用作測量高壓電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部溫度的傳感器由于此測量方法中所用的測溫元件是全絕緣、小尺寸的 光纖溫度傳感器,用在高壓電氣設(shè)備上的最大優(yōu)點(diǎn)是可以直接測 出高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部溫度。4 光纖光柵

5、溫度傳感器工作原理：借助于某種裝置將被測參呈的變化轉(zhuǎn)化為作用于光纖光柵上的應(yīng)變 或溫度的變化，從而引起光纖光柵布喇格波長的變化通過建立并標(biāo)定光纖光柵的 應(yīng)變或溫度響應(yīng)與被測參杲變化的關(guān)系,就町以由光纖光柵布喇格波2的變化，測 量出被測量的變化。光纖光柵上光纖光柵布喇格的應(yīng)變或溫|A波長的變化測出被測參工建立兩者之間建量的變化的關(guān)系度的變化4 光纖光柵溫度傳感器根據(jù)光纖耦合模理論，當(dāng)寬帶光在光纖布喇格光柵中傳輸時，產(chǎn)生模式細(xì) 合，滿足布喇格條件的波長光被反射，于是有免a? =2n ejy 7.A光纖柵格周期料也導(dǎo)模的有效折射率光纖光柵的中心反射波長兒隨A"龍的改變而改變，由于溫 度和應(yīng)力的變化都導(dǎo)致A和®發(fā)生變化，產(chǎn)生AA和沁 可得布喇格條件的發(fā)射光波長的移位為A/l = 2Anr/A + 2nr/AA4丸仟丸仞侶庖傳感器例侶f.俊2丸仟俸歸童侶廈偉感器雙波長光纖溫度傳