温度传感器是基于一个基本的物理量温度,自然界中的一切过程莫不与温度!密切相关。从伽利略发明者温度计开始,人们开始利用温度展开测量。 温度传感器是最先研发、应用于最广的一类传感器。但确实把温度变为电信号的传感器是由德国物理学家赛贝发明者的,就是后来的热电偶传感器。
50年以后,德国人西门子发明者了铂电阻温度计。在半导体技术的反对下,本世纪陆续研发了包括半导体热电偶传感器在内的多种温度传感器。与之适当,根据波与物质的相互作用规律,陆续研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年代问世以来,随着激光技术的发展,从理论和实践中上都已证明光纤具备一系列的优越性,光纤在传感技术领域中的应用于也日益受到普遍推崇,随着科学技术的发展,兴起了许许多多的光纤温度传感器,并且可以预料,在新技术革命的浪潮中,光纤温度传感器终将获得普遍的应用于,并充分发挥出有更加多的起到。 1光纤温度传感器的原理 光纤温度传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送到调制器,待测参数温度与转入调制区的光相互作用后,造成光的光学性质(如光的强度、波长、频率、振幅等)发生变化,称作被调制的信号光。
再行经过光纤送到光探测器,经调制后,取得被测参数。 光纤温度传感器种类很多,但总结一起按其工作原理可分成功能型和传输型两种。功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性(振幅、偏振、强度等)随温度转换的特点,展开温度测量。这类传感器尽管具备传!、感觉!合一的特点,但也减少了增敏和去敏的艰难。
传输型光纤温度传感器的光纤只是起着光信号传输的起到,以避免测温区域简单的环境。对待测对象的调制功能是靠其他物理性质的敏感元件来构建的。
这类传感器由于不存在光纤与传感头的光耦合问题,减少了系统的复杂性,且对机械振动之类的阻碍较为脆弱。 2光纤温度传感器的研究现状 目前已研制成多种光纤温度传感器。
下面讲解几种主要的光纤温度传感器的研究现状,其中有代表性的有光纤Fabry-perot干预型温度传感器、半导体吸取型光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器三种。 2.1光纤Fabry-perot干预型温度传感器 此传感器的依据是利用温度转变Fabry-perot干涉仪的干预条纹来测量外界温度。
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