光纤温度传感器.重点.doc

光纤温度传感器.重点.doc0录
龙仟传感器基本◎理 功從型丸仟儡虐俸感器 代綸型丸诃侶庖傍感器 总活鸟雇望
、光纤传感原理
二、光纤温度传感器
相关
应用
原理
特点
光纤温度传感器
功能型：利用光导纤维本身具有的某种 敏感功能而使光纤起到测量温度的作用
传输型：光导纤维只起到传输光的作 用，必须在光纤端面加装其它的敏感 元件才能构成新型传感器的传输型传 感器。
三、两种传感器的举例介绍
⑦「涉式光纤温度代感器
O 分伯式朮纤温度代感粘
❶反射式光纤温度传感器
o光纤光栅温度传感器
1 •干涉式光纤温度传感器
•属于相位调制式功能型光纤温度传感器，主要应用于精密测 温领域
温丿4勿
•工作原理：为两根在温度场的光纤在不同的温度场工作时， 其折射率会产生差异，随之光程也会发生差异•若此时进行耦 合，就会产生干涉现象.
设两臂光纤的长度分别为L1,和
L2,光在光纤中的传播常数为卩，_| 纤芯的折射率为6光在真空中 I
的传播常数为k，经过这段光纤 |
传输后，两根光纤输出光的相位_' 差为•• 激光器
△0 = /?]厶—/?2乙2
卩= kn = 2jrnl A
当光纤其中一臂受温度的影响发生变化后，光 输出相位差发生变化：
5cp = tL0—+tL^-^ lLK(n —+—) dt dt dt dt
普讎盘蠶纤温度变化一度时器温度变化-度时沪生的变化
2分布式光纤温度传感器
拉曼散射光就是由斯托荒斯光和反斯托虫斯光这两神不同波长的光组成 的，其波长的偏移由光纤组成元索的固怎属性决怎,因此拉曼散射光的强 度与温度有关，其关系如下：
人 OC [ ! +1]・ A：4
exp(/zcA^ / kT) — 1
I(l x〔exp(加”/6一1
+ 1］卞
入—斯托克斯光和反斯托克斯光波长：
h -——普朗克常数；
c——貢•空中的光速：
k 波尔兹曼常数：
&Y——偏移波数：
T 绝对温度。
在系统设计中，采用双通道双波长比较的方法，即灯斯托克斯光和反斯托克 斯光分别进行采集,利用两者强度的比值解调温度信号
0
分布式光纤温度传