光纖溫度傳感器

結(jié)構(gòu)與分類1§光纖溫度傳感器半導體光吸收型光纖溫度傳感器熱色效應(yīng)光纖溫度傳感器23熒光型光纖溫度傳感器4§光纖溫度傳感器1.結(jié)構(gòu)與概念光纖溫度傳感器突破了電調(diào)制溫度傳感器的限制。同時，由于其工作時溫度信號被光信號調(diào)制，傳感器多采用石英光纖，傳輸?shù)姆敌盘枔p耗低，并可以遠距離傳輸，使傳感器的光電器件遠離現(xiàn)場，避免了惡劣的環(huán)境。在輻射測溫中，光纖代替了常規(guī)測溫儀的空間傳輸光路，使干擾因素如塵霧、水汽等對測量結(jié)果影響很小。光纖質(zhì)量小，截面小，可彎曲傳輸測量不可視工作溫度，便于特殊工況下的安裝使用?！旃饫w溫度傳感器光纖用于溫度測量的機理與結(jié)構(gòu)形式多種多樣，按光纖所起的作用基本上可分為兩大類：一類是傳光型，這類傳感器僅由光纖的幾何位置排布實現(xiàn)光轉(zhuǎn)換功能；另一類是傳感型，它以光的相位、波長、強度（干涉）等為測量信號?！旃饫w溫度傳感器

光纖溫度傳感器的測溫機理及特點下表10.1傳光型光纖溫度傳感器：使用電子式敏感器件，光纖僅為信號的傳輸通道；傳感型光纖溫度傳感器：利用其本身具有的物理參數(shù)隨溫度變化的特性檢測溫度，光纖本身為敏感元件，其溫度靈敏度較高；但由于光纖對溫度以外的干擾如振動、應(yīng)力等的敏感性，使其工作的穩(wěn)定性和精度受到影響。測溫機理傳感器的特點熒光激發(fā)的熒光（強度、時間）與測量溫度的相關(guān)性光干涉法布里-珀羅器件，薄膜干涉光吸收砷化鎵等半導體吸收熱致光輻射黑體腔、石英、紅外光纖、光導棒光散射載有溫度信息的光在光纖中形成的拉曼散射、瑞利散射表10.1光纖溫度傳感器的測溫機理及特點§光纖溫度傳感器2.半導體光吸收型光纖溫度傳感器光探測器輸出信號經(jīng)采樣放大器后，得到兩個正比于脈沖寬度的直流信號，再由除法器以參考光信號(λ2)為標準將與溫度相關(guān)的光信號(λ1)歸一化。于是，除法器的輸出只與溫度T有關(guān)。采用單片機進行信息處理即可顯示溫度。§光纖溫度傳感器3.熱色效應(yīng)溫度傳感器

光源采用鹵素燈泡，光進入光纖之前進行斬波調(diào)制。探頭外徑為1.5mm，長為10mm，內(nèi)充鈷鹽溶液，兩根光纖插入探頭，構(gòu)成單端反射形式。從探頭出來的光纖經(jīng)Y形分路器將光分為兩種，分別經(jīng)655nm和800nm濾波片得到信號光和參考光，再經(jīng)光電信息處理電路，得到溫度信息。由于系統(tǒng)利用信號光和參考光的比值作為溫度信息，因而消除了光源波動及其他因素的影響，保證了系統(tǒng)測量的準確性?！旃饫w溫度傳感器4.熒光型光纖溫度傳感器熒光型光纖溫度傳感器的組成原理框圖

LED發(fā)射波長為940nm的脈沖光，通過光纖入射到探頭熒光粉上，由于雙光子過程熒光粉發(fā)射出波長為554nm的綠光，經(jīng)光纖分路送至光電探測器進行光電轉(zhuǎn)換