光纖溫度傳感器原理及應(yīng)用

光纖溫度傳感器是一種傳感裝置，利用部分物質(zhì)吸收的光譜隨溫度變化而變化的原理，分析光纖傳輸?shù)墓庾V了解實(shí)時(shí)溫度，主要材料有光纖、光譜分析儀、透明晶體等，分為分布式、光纖熒光溫度傳感器。

　　光纖溫度傳感器，是一類利用在光線在光線中傳輸時(shí)，光的振幅、相位、頻率、偏振態(tài)等隨光纖溫度變化而變化的原理制作的傳感器。

　　光纖溫度傳感器一般分為兩類：一類是光導(dǎo)纖維只起到傳輸光的作用，必須在光纖端面加裝其它敏感元件才能構(gòu)成新型傳感器的傳輸型傳感器；另一類是利用光導(dǎo)纖維本身具有的某種敏感功能而使光纖起測(cè)量溫度的作用，屬于功能型，光纖既感知信息，又傳輸信息。

光纖溫度傳感器原理及應(yīng)用

光纖溫度傳感器自問世以來， 主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)、建筑、化工、航空航天、醫(yī)療以至海洋開發(fā)等領(lǐng)域，并已取得了大量可靠的應(yīng)用實(shí)績(jī)。前面小編也分享了其在地球物理學(xué)和橋梁工程兩個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，下面的內(nèi)容中，小編再帶你看看光纖溫度傳感器在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用。

　　1、光纖溫度傳感器在電力系統(tǒng)有著重要的應(yīng)用，電力電纜的表面溫度及電纜密集區(qū)域的溫度監(jiān)測(cè)監(jiān)控； 高壓配電裝置內(nèi)易發(fā)熱部位的監(jiān)測(cè)； 發(fā)電廠、變電站的環(huán)境溫度檢測(cè)及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)； 各種大、中型發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)的溫度分布測(cè)量、熱動(dòng)保護(hù)以及故障診斷； 火力發(fā)電廠的加熱系統(tǒng)、蒸汽管道、輸油管道的溫度和故障點(diǎn)檢測(cè)； 地?zé)犭娬竞蛻魞?nèi)封閉式變電站的設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)等等。

　　2、光纖溫度傳感特別是光纖光柵溫度傳感器很容易埋入材料中對(duì)其內(nèi)部的溫度進(jìn)行高分辨率和大范圍地測(cè)量， 因而被廣泛的應(yīng)用于建筑、橋梁上。美國(guó)、英國(guó)、日本、加拿大和德國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家早就開展了橋梁安全監(jiān)測(cè)的研究， 并在主要大橋上都安裝了橋梁安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)， 用來監(jiān)測(cè)橋梁的應(yīng)變、溫度速度、位移等關(guān)鍵安全指標(biāo)。1999 年夏， 美國(guó)新墨西哥 Las Cruces 10 號(hào)州際高速公路的一座鋼結(jié)構(gòu)橋梁上安裝了 120 個(gè)光纖光柵溫度傳感器，創(chuàng)造了單座橋梁上使用該類傳感器最多的記錄。

　　3、航空航天業(yè)是一個(gè)使用傳感器密集的地方，一架飛行器為了監(jiān)測(cè)壓力、溫度、振動(dòng)、燃料液位、起落架狀態(tài)、機(jī)翼和方向舵的位置等， 所需要使用的傳感器超過 100 個(gè)， 因此傳感器的尺寸和重量變得非常重要。光纖傳感器從尺寸小和重量輕的優(yōu)點(diǎn)來講， 幾乎沒有其他傳感器可以與之相比。

　　4、傳感器的小尺寸在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中是非常有意義的， 光纖光柵傳感器是現(xiàn)今能夠做到最小的傳感器。光纖光柵傳感器能夠通過最小限度的侵害方式對(duì)人體組織功能進(jìn)行內(nèi)部測(cè)量， 提供有關(guān)溫度、壓力和聲波場(chǎng)的精確局部信息。光纖光柵傳感器對(duì)人體組織的技術(shù)相當(dāng)豐富。對(duì)于光纖溫度傳感器的研究占到將近所有光纖傳感器研究的 20%。

　　光纖溫度傳感器的研究， 除對(duì)現(xiàn)有器件進(jìn)行外場(chǎng)驗(yàn)證、完善和提高外， 目前有以下幾個(gè)發(fā)展動(dòng)向： 大力發(fā)展測(cè)量溫度分布的測(cè)量技術(shù)， 即由對(duì)單個(gè)點(diǎn)的溫度測(cè)量到對(duì)光纖沿線上溫度分布， 以及大面積表面溫度分布的測(cè)量； 開發(fā)包括測(cè)量溫度在內(nèi)的多功能的傳感器； 研制大型傳感器陣列， 實(shí)現(xiàn)全光學(xué)遙測(cè)。

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