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浅谈光纤温度传感器的发展及应用

作者:admin  更新时间:2017-07-20
浅谈光纤温度传感器的发展及应用
温度传感器是依据一个最根本的物理量“温度”,是指能感触温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度丈量物体的最重要的组成部分,并且品种繁多。按测量方法可分为触摸式和非触摸式两大类,按照传感器件料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
自然界中的全部进程无不与温度密切有关。从伽利略创造温度计开端,大家开端使用温度进行丈量。
温度传感器是最早开发、使用最广的一类传感器。但真实把温度成为电信号的传感器是由德国物理学家赛贝创造的,即是后来的热电偶传感器。50年今后,德国人西门子创造了铂电阻温度计。在半导体技能的支持下,本世纪相继开发了包含半导体热电偶传感器在内的多种温度传感器。与之相应,依据波与物质的相互效果规则,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。
而光纤自20世纪70年代面世以来,跟着激光技能的开展,从理论和实习上都已证实光纤具有一系列的优越性,光纤在传感技能范畴中的使用也日益遭到广泛注重,跟着科学技能的开展,出现了许许多多的光纤温度传感器,并且可以意料,在新技能革命的浪潮中,光纤温度传感器必将得到广泛的使用,并发挥出更多的效果。
光纤温度传感器的根本作业原理是将来自光源的光通过光纤送入调制器,待测参数温度与进入调制区的光相互效果后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位等)发生变化,称为被调制的信号光。再通过光纤送入光探测器,经解调后,取得被测参数。
光纤温度传感器品种许多,但归纳起来按其作业原理可分为功用型和传输型两种。功用型光纤温度传感器是使用光纤的各种特性(相位、偏振、强度等)随温度改换的特色,进行温度测定。这类传感器虽然具有传、感合一的特色,但也增加了增敏和去敏的艰难。传输型光纤温度传感器的光纤仅仅起到光信号传输的效果,以避开测温区域杂乱的环境。对待测目标的调制功用是靠其他物理性质的灵敏元件来实现的。这类传感器由于存在光纤与传感头的光耦合疑问,增加了体系的杂乱性,且对机械振动之类的干扰对比灵敏。
目前已研制成多种光纤温度传感器。下面介绍几种首要的光纤温度传感器的研讨现状,其中有代表性的有光纤干涉型温度传感器、半导体吸收型光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器三种。
光纤温度传感器自面世以来。首要使用于电力体系、修建、化工、航空航天、医疗以致海洋开发等范畴,并已取得了很多牢靠的使用实绩。它的使用是一个方兴未已的范畴,有着十分宽广的开展前景,迄今为止,国内外已经有不少有关研讨,虽然在灵敏度、丈量规模、分辨率等方面均有了很大的开展,可是信任跟着研讨的深化,依据详细的使用意图,会有不断增加的精度更高、构造更简略、本钱更低、更有用的计划提出,更进一步推进温度传感器的开展。