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光纖光纜

光纖溫度傳感器的發展與應用

激光製造商情 來源:光纖在線2013-10-21 我要評論(0 )   

溫度傳(chuan) 感器是基於(yu) 一個(ge) 基本的物理量“溫度”,其是指能感受溫度並轉換成可用輸出信號的傳(chuan) 感器。溫度傳(chuan) 感器是溫度測量儀(yi) 表的核心部分,品種繁多。按測量方式可分為(wei) 接觸式...

       溫度傳(chuan) 感器是基於(yu) 一個(ge) 基本的物理量“溫度”,其是指能感受溫度並轉換成可用輸出信號的傳(chuan) 感器。溫度傳(chuan) 感器是溫度測量儀(yi) 表的核心部分,品種繁多。按測量方式可分為(wei) 接觸式和非接觸式兩(liang) 大類,按照傳(chuan) 感器材料及電子元件特性分為(wei) 熱電阻和熱電偶兩(liang) 類。

  自然界中的一切過程無不與(yu) 溫度密切相關(guan) 。從(cong) 伽利略發明溫度計開始,人們(men) 開始利用溫度進行測量。

  溫度傳(chuan) 感器是最早開發、應用最廣的一類傳(chuan) 感器。但真正把溫度變成電信號的傳(chuan) 感器是由德國物理學家賽貝發明的,就是後來的熱電偶傳(chuan) 感器。50年以後,德國人西門子發明了鉑電阻溫度計。在半導體(ti) 技術的支持下,本世紀相繼開發了包含半導體(ti) 熱電偶傳(chuan) 感器在內(nei) 的多種溫度傳(chuan) 感器。與(yu) 之相應,根據波與(yu) 物質的相互作用規律,相繼開發了聲學溫度傳(chuan) 感器、紅外傳(chuan) 感器和微波傳(chuan) 感器。

  而光纖自20世紀70年代問世以來,隨著激光技術的發展,從(cong) 理論和實踐上都已證明光纖具有一係列的優(you) 越性,光纖在傳(chuan) 感技術領域中的應用也日益受到廣泛重視,隨著科學技術的發展,湧現了許許多多的光纖溫度傳(chuan) 感器,並且可以預料,在新技術革命的浪潮中,光纖溫度傳(chuan) 感器必將得到廣泛的應用,並發揮出更多的作用。

  光纖溫度傳(chuan) 感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調製器,待測參數溫度與(yu) 進入調製區的光相互作用後,導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位等)發生變化,稱為(wei) 被調製的信號光。再經過光纖送入光探測器,經解調後,獲得被測參數。

  光纖溫度傳(chuan) 感器種類很多,但概括起來按其工作原理可分為(wei) 功能型和傳(chuan) 輸型兩(liang) 種。功能型光纖溫度傳(chuan) 感器是利用光纖的各種特性(相位、偏振、強度等)隨溫度變換的特點,進行溫度測定。這類傳(chuan) 感器盡管具有傳(chuan) 、感合一的特點,但也增加了增敏和去敏的困難。傳(chuan) 輸型光纖溫度傳(chuan) 感器的光纖隻是起到光信號傳(chuan) 輸的作用,以避開測溫區域複雜的環境。對待測對象的調製功能是靠其他物理性質的敏感元件來實現的。這類傳(chuan) 感器由於(yu) 存在光纖與(yu) 傳(chuan) 感頭的光耦合問題,增加了係統的複雜性,且對機械振動之類的幹擾比較敏感。

  目前已研製成多種光纖溫度傳(chuan) 感器。下麵介紹幾種主要的光纖溫度傳(chuan) 感器的研究現狀,其中有代表性的有光纖Fabry-perot幹涉型溫度傳(chuan) 感器、半導體(ti) 吸收型光纖溫度傳(chuan) 感器、光纖光柵溫度傳(chuan) 感器三種。

  光纖溫度傳(chuan) 感器自問世以來。主要應用於(yu) 電力係統、建築、化工、航空航天、醫療以至海洋開發等領域,並已取得了大量可靠的應用實績。它的應用是一個(ge) 方興(xing) 未艾的領域,有著非常廣闊的發展前景,迄今為(wei) 止,國內(nei) 外已經有不少相關(guan) 研究,雖然在靈敏度、測量範圍、分辨率等方麵均有了很大的發展,但是相信隨著研究的深入,根據具體(ti) 的應用目的,會(hui) 有越來越多的精度更高、結構更簡單、成本更低、更實用的方案提出,更進一步促進溫度傳(chuan) 感器的發展。

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