<span style='color:red'>光纤温度传感器</span>工作原理及特点
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光纤温度传感器工作原理及特点

　　光纤温度传感器因其高精度、高灵敏度、抗电磁干扰等特点，成为了当前温度测量领域的热门技术。光纤温度传感器是一种利用光纤作为传感元件，通过测量光纤的光学特性随温度变化的变化来实现温度测量的技术。本文AMEYA360将介绍光纤温度传感器的工作原理及其特点。　　一、光纤温度传感器原理　　光纤温度传感器是一种传感装置，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，分析光纤传输的光谱了解实时温度，主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等，分为分布式、光纤荧光温度传感器。　　光纤温度传感器，是一类利用在光线在光线中传输时，光的振幅、相位、频率、偏振态等随光纤温度变化而变化的原理制作的传感器。　　光纤温度传感器一般分为两类：一类是光导纤维只起到传输光的作用，必须在光纤端面加装其它敏感元件才能构成新型传感器的传输型传感器;另一类是利用光导纤维本身具有的某种敏感功能而使光纤起测量温度的作用，属于功能型，光纤既感知信息，又传输信息。　　二、光纤温度传感器特点　　光纤温度传感器与传统的温度传感器相比具有很多优点：　　1、光波不产生电磁干扰，也不怕电磁干扰;　　2、易被各种光探测器件接收，可方便地进行光电或电光转换;　　3、易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配;　　4、光纤工作频率宽，动态范围大，是一种低损耗传输线;　　5、光纤本身不带电，体积小质量轻，易弯曲，抗辐射性能好，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。　　三、光纤温度传感器优点　　光纤温度传感器是上世纪70年代发展起来的一门新型的测温技术，也是光纤传感器家族中的一个大类产品。它基于光信号传送信息，具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征。在国外，光纤温度传感器发展很快，形成了多种型号的产品，并已应用到多个领域，取得了很好的效果。国内在这方面的研究也如火如荼，多个大学、研究所与公司展开合作，研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。　　光纤温度传感器与传统的温度传感器相比具有很多优点：　　1、光波不产生电磁干扰，也不怕电磁干扰;　　2、易被各种光探测器件接收，可方便地进行光电或电光转换;　　3、易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配;　　4、光纤工作频率宽，动态范围大，是一种低损耗传输线;　　5、光纤本身不带电，体积小质量轻，易弯曲，抗辐射性能好，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。
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发布时间：2023-12-21 09:37 阅读量：1810 继续阅读>>
<span style='color:red'>光纤温度传感器</span>的应用领域有哪些
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光纤温度传感器的应用领域有哪些

　　光纤温度传感器自问世以来, 主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域,并已取得了大量可靠的应用实绩，今天Ameya360电子元器件采购网将给大家进行介绍。　　1、光纤温度传感器在电力系统有着重要的应用，电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测监控; 高压配电装置内易发热部位的监测; 发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警系统; 各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断; 火力发电厂的加热系统、蒸汽管道、输油管道的温度和故障点检测; 地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等。　　2、光纤温度传感特别是光纤光栅温度传感器很容易埋入材料中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地测量, 因而被广泛的应用于建筑、桥梁上。美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家早就开展了桥梁安全监测的研究, 并在主要大桥上都安装了桥梁安全监测预警系统, 用来监测桥梁的应变、温度加速度、位移等关键安全指标。1999 年夏, 美国新墨西哥 Las Cruces 10 号州际高速公路的一座钢结构桥梁上安装了 120 个光纤光栅温度传感器,创造了单座桥梁上使用该类传感器最多的记录。　　3、航空航天业是一个使用传感器密集的地方,一架飞行器为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状态、机翼和方向舵的位置等, 所需要使用的传感器超过 100 个, 因此传感器的尺寸和重量变得非常重要。光纤传感器从尺寸小和重量轻的优点来讲, 几乎没有其他传感器可以与之相比。　　4、传感器的小尺寸在医学应用中是非常有意义的, 光纤光栅传感器是现今能够做到最小的传感器。光纤光栅传感器能够通过最小限度的侵害方式对人体组织功能进行内部测量, 提供有关温度、压力和声波场的精确局部信息。光纤光栅传感器对人体组织的技术相当丰富。对于光纤温度传感器的研究占到将近所有光纤传感器研究的 20%。　　光纤温度传感器的研究, 除对现有器件进行外场验证、完善和提高外, 目前有以下几个发展动向: 大力发展测量温度分布的测量技术, 即由对单个点的温度测量到对光纤沿线上温度分布, 以及大面积表面温度分布的测量; 开发包括测量温度在内的多功能的传感器; 研制大型传感器阵列, 实现全光学遥测，以上是关于光纤温度传感器的介绍。
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发布时间：2022-12-29 16:26 阅读量：2357 继续阅读>>
<span style='color:red'>光纤温度传感器</span>的内部结构是什么 它有哪些特点
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光纤温度传感器的内部结构是什么 它有哪些特点

　　今天Ameya360电子元器件采购网将给大家对光纤温度传感器进行介绍。它是一种传感装置，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，分析光纤传输的光谱了解实时温度，主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等，分为分布式、光纤荧光温度传感器。　　光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量，如振幅、相位、偏振态、波长和模式等，对外界环境因素，如温度，压力，辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。　　光纤传感头端部由Cr3+离子掺杂， 实现光激励时的荧光发射。 掺杂部分光纤长度为8～10 mm。 端部光纤的外表面同时镀覆黑体腔， 用于辐射测温。 (这时，光纤黑体腔长度与直径之比大于10，可以满足黑体腔表观辐射率恒定的要求)。 值得注意的是， 避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰， 对保证整个系统的性能十分重要。　　经过分析， 可以发现这种干扰主要表现为:　　1) 荧光信号中辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响，　　2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响，　　3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。　　一、光纤温度传感器优点　　光纤温度传感器是上世纪70年代发展起来的一门新型的测温技术，也是光纤传感器家族中的一个大类产品。它基于光信号传送信息，具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征。在国外，光纤温度传感器发展很快，形成了多种型号的产品，并已应用到多个领域，取得了很好的效果。国内在这方面的研究也如火如荼，多个大学、研究所与公司展开合作，研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。　　光纤温度传感器与传统的温度传感器相比具有很多优点：　　1、光波不产生电磁干扰，也不怕电磁干扰;　　2、易被各种光探测器件接收，可方便地进行光电或电光转换;　　3、易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配;　　4、光纤工作频率宽，动态范围大，是一种低损耗传输线;　　5、光纤本身不带电，体积小质量轻，易弯曲，抗辐射性能好，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。
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发布时间：2022-12-19 10:38 阅读量：2232 继续阅读>>
<span style='color:red'>光纤温度传感器</span>有哪些分类 <span style='color:red'>光纤温度传感器</span>工作原理
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光纤温度传感器有哪些分类 光纤温度传感器工作原理

    温度传感器可以说是最常用的传感器类型之一，比如空调温度的显示等，均依赖于温度传感器。为增进大家对温度传感器的认识，本文Ameya360电子元器件采购网将对光纤温度传感器进行介绍。通过本文，你将了解到光纤温度传感器及其结构，以及光纤温度传感器的分类。    一、光纤温度传感器及其结构    光纤温度传感器是一种传感装置，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，分析光纤传输的光谱了解实时温度，主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等，分为分布式、光纤荧光温度传感器。    光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量，如振幅、相位、偏振态、波长和模式等，对外界环境因素，如温度，压力，辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。    从室温到1800℃全程测温的光纤温度传感器的系统主要包括端部掺杂的光纤传感头、 Y型石英光纤传导束、 超高亮发光二极管(LED)及驱动电路、 光电探测器、荧光信号处理系统和辐射信号处理系统。    系统的工作原理为: 在低温区(400℃以下)， 辐射信号较弱， 系统开启发光二极管(LED)使荧光测    温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光， 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端， 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。    光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光，荧光信号由光纤导出， 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出， 由光电探测器接收。    光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理， 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。 而在高温区(400℃以上)， 辐射信号足够强， 辐射测温系统工作， 发光二极管关闭。    辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出， 由探测器转换成电信号， 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。    光纤传感头端部由Cr3+离子掺杂， 实现光激励时的荧光发射。 掺杂部分光纤长度为8～10 mm。 端部光纤的外表面同时镀覆黑体腔， 用于辐射测温。 (这时，光纤黑体腔长度与直径之比大于10，可以满足黑体腔表观辐射率恒定的要求)。 值得注意的是， 避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰， 对保证整个系统的性能十分重要。    经过分析， 可以发现这种干扰主要表现为:    1) 荧光信号中辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响，    2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响，    3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。    二、光纤温度传感器分类    (一)分布式光纤温度传感器    分布式光纤温度传感器，通常用在检测空间温度分布的系统，其原理最早于1981年提出，后随着科学家的实验研究，最终研制出了此项技术。这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究，分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。在瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究已取得了很大的进展，因此未来的传感器研究热点，将放在对基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纤传感器的研究上。    最近，土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器，此传感器的温度分辨率是1℃，空间分辨率是1。23m。在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究，例如，中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统，其检测温度为-49℃～150℃，温度分辨率为0。1℃。    (二)光纤荧光温度传感器    当前最热门的研究，就是针对光纤荧光温度传感器，其是利用荧光的材料会发光的特性，来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时，就会出现发光的情况，发射出的光参数和温度是有着必然联系的，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。    世界各国的高校都设计过此类传感器，例如，韩国汉城大学发现10cm的双掺杂光纤，在其915nm的地方所反射出的荧光强度所对应的温度指数是20℃～290℃;我国清华大学借用半导体GaAs原料来吸收光，进而以光随温度改变的原理，研发出了温度范围是0℃～160℃的光纤荧光温度传感器。
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发布时间：2022-07-20 11:32 阅读量：3081 继续阅读>>
<span style='color:red'>光纤温度传感器</span>的应用与优缺点分析
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光纤温度传感器的应用与优缺点分析

光纤温度传感器是一种传感装置，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，分析光纤传输的光谱了解实时温度，主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等，分为分布式、光纤荧光温度传感器。光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。光纤温度传感器分类(一)分布式光纤温度传感器分布式光纤温度传感器，通常用在检测空间温度分布的系统，其原理最早于1981年提出，后随着科学家的实验研究，最终研制出了此项技术。这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究，分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。在瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究已取得了很大的进展，因此未来的传感器研究热点，将放在对基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纤传感器的研究上。最近，土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器，此传感器的温度分辨率是1℃，空间分辨率是1。23m。在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究，例如，中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统，其检测温度为-49℃～150℃，温度分辨率为0。1℃。(二)光纤荧光温度传感器当前最热门的研究，就是针对光纤荧光温度传感器，其是利用荧光的材料会发光的特性，来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时，就会出现发光的情况，发射出的光参数和温度是有着必然联系的，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。世界各国的高校都设计过此类传感器，例如，韩国汉城大学发现10cm的双掺杂光纤，在其915nm的地方所反射出的荧光强度所对应的温度指数是20℃～290℃;我国清华大学借用半导体GaAs原料来吸收光，进而以光随温度改变的原理，研发出了温度范围是0℃～160℃的光纤荧光温度传感器。光纤温度传感器主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域，并已取得了大量可靠的应用实绩。除了在地球物理学和桥梁工程两个领域的应用，还在其他领域中应用。1、光纤温度传感器在电力系统有着重要的应用，电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测监控; 高压配电装置内易发热部位的监测; 发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警系统; 各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断; 火力发电厂的加热系统、蒸汽管道、输油管道的温度和故障点检测; 地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等。2、光纤温度传感特别是光纤光栅温度传感器很容易埋入材料中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地测量，因而被广泛的应用于建筑、桥梁上。美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家早就开展了桥梁安全监测的研究， 并在主要大桥上都安装了桥梁安全监测预警系统， 用来监测桥梁的应变、温度加速度、位移等关键安全指标。1999 年夏， 美国新墨西哥 Las Cruces 10 号州际高速公路的一座钢结构桥梁上安装了 120 个光纤光栅温度传感器，创造了单座桥梁上使用该类传感器最多的记录。3、航空航天业是一个使用传感器密集的地方，一架飞行器为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状态、机翼和方向舵的位置等，所需要使用的传感器超过 100 个， 因此传感器的尺寸和重量变得非常重要。光纤传感器从尺寸小和重量轻的优点来讲，几乎没有其他传感器可以与之相比。4、传感器的小尺寸在医学应用中是非常有意义的，光纤光栅传感器是现今能够做到最小的传感器。光纤光栅传感器能够通过最小限度的侵害方式对人体组织功能进行内部测量， 提供有关温度、压力和声波场的精确局部信息。光纤光栅传感器对人体组织的技术相当丰富。对于光纤温度传感器的研究占到将近所有光纤传感器研究的 20%。光纤温度传感器的研究， 除对现有器件进行外场验证、完善和提高外， 目前有以下几个发展动向：大力发展测量温度分布的测量技术， 即由对单个点的温度测量到对光纤沿线上温度分布， 以及大面积表面温度分布的测量; 开发包括测量温度在内的多功能的传感器; 研制大型传感器阵列， 实现全光学遥测。
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发布时间：2022-01-13 00:00 阅读量：2828 继续阅读>>

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