光纤传感器的应用与研究.pdfVIP

!QQ!丝Q：塑 ScIenceand InnOvatiOnHeraId TechnOlogy 工业技术 光纤传感器的应用与研究 叶华杰 31501 (浙江工商职业技术学院 浙江宁波 2) 摘要：光纤传毒嚣是熏近几年出现的新技术，可以用来测量多种物理量．它凭借着光纤的优异性能在诸多领域都得到了广泛的应用， 本文重点介绍先纤温度传赢器在火灾探潮中的应用研完。 关键词：光圩传赢器 传赢技术 温度传赢 30一ol 中图分类号：F416．42 文献标识码；A 文章编号：1674一098x(2008)03(b)一ol 1引言 · 应变和温度分别通过弹光效应和热光效应影 吸收和反射作用后，由另一根光纤输出。光 光导纤维的发明问世，是世界科技史 响刀，通过长度改变和热膨胀效应影响以， 纤输出的光进入探测器，光探测器将光信号 上一项重大成果，从而引起了一系列现代 进而使A口发生移动。温度通过热光效应和 转变为电信号(弱电流)。并在探测器后加一 科学技术革命。其极大的成功应用之一就 热膨胀效应分别影响有效折射率和光栅周 低噪声前置放大器，将弱电流进行放大，以 是光纤传感器。现代信息技术是由信息的 期，进而使光栅中心波长产生漂移。 便检测。为更好地抑制噪声，提高后续信号处 采集、传输和处理技术组成，因此传感器、 设温度变化为△r，则由热膨胀效应引 理的信噪比，所以在前置放大器后加一低通 通信和计算机技术成为信息技术的三大支 起的光栅周期变化△以为 滤波器，滤除噪声。在低通滤波器后输出的是 柱。特别是当今社会已进入以光纤通信技 △以=茸·以·△丁(2) 放大后的电流信号，将此模拟信号通过A／D 术为主要特征的信息时代，光纤传感技术 式中，a为光纤的热膨胀系数，对掺锗 (模／数)转换器转换为数字信号，然后微 代表了新一代传感器的发展趋势。它在航 石英光纤，其值为O．5×10“／K～。由热处理机基于一定的算法对此数字信号进行处 天、航海，石油开采，电力传输，核工业、 光效应引起的有效折射率变化为 理，转变为相应的温度值，并给出温度显示 医疗、物业，科学研究等众多领域均有广 △力=力·5·△丁(3) 及越限报警阈值。显示检测的温度及温度越 阔的应用前景。 限报警。 △工埘·ABr芦(t斗亭)·△T；7．5×lO一‘-△T【4) 温度传感是光纤传感器最主要和最直 式中，舌为光纤材料的热光系数，对掺 接的应用之一，本文从温度传感理论模型 4结束语 锗石英光纤，其值为7．O×10—6／K，由 的角度，研究了光纤温度传感器的原理， 由于火灾探测问题属于非结构性问 温度变化产生的Bragg波长漂移为 分析了光纤温度传感器在火灾报警系统中 题，很难用精确的数学语言描述；且其发 的应用。 生，发展过程中，始终存有与火灾信号变