Faglig viden

Udvikling og anvendelse af fiberoptisk temperatursensor

2021-04-09
Alt i naturen er tæt forbundet med temperatur. Siden Galileo opfandt termometeret, begyndte folk at bruge temperatur til at måle.
Temperatursensorer er de tidligst udviklede og mest udbredte sensorer. Men sensoren, der virkelig gør temperaturen til et elektrisk signal, blev opfundet af den tyske fysiker Saibei, den senere termoelementsensor. Efter 50 år opfandt Siemens i Tyskland platinmodstandstermometeret. Med støtte fra halvlederteknologi har dette århundrede udviklet en række forskellige temperatursensorer, herunder halvledertermoelementsensorer. Tilsvarende er der udviklet akustiske temperatursensorer, infrarøde sensorer og mikrobølgesensorer baseret på vekselvirkningsloven mellem bølger og stof.
Siden fremkomsten af ​​optisk fiber i 1970'erne, med udviklingen af ​​laserteknologi, har optisk fiber vist sig at have en række fordele i teori og praksis. Anvendelsen af ​​optisk fiber inden for sensorteknologi har også fået stigende opmærksomhed. Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi er der opstået mange fiberoptiske temperatursensorer, og det forventes, at i bølgen af ​​ny teknologisk revolution vil fiberoptiske temperatursensorer blive meget brugt og spille flere roller.
Det grundlæggende arbejdsprincip for den fiberoptiske temperatursensor er, at lyset fra lyskilden sendes til modulatoren gennem den optiske fiber, og temperaturen af ​​den parameter, der skal måles, interagerer med lyset, der kommer ind i modulationszonen for at forårsage optiske egenskaber af lyset (såsom lysets intensitet og bølgelængde). Ændring i frekvens, fase osv., kaldet moduleret signallys. Efter at være blevet sendt til fotodetektoren gennem den optiske fiber, efter demodulation, opnås de målte parametre.
Der findes mange typer af fiberoptiske temperatursensorer, som kan opdeles i funktions- og transmissionstyper efter deres arbejdsprincipper. Den funktionelle optiske fibertemperatursensor måler temperaturen ved at bruge forskellige karakteristika (fase, polarisering, intensitet osv.) af den optiske fiber som funktion af temperaturen. Selvom disse sensorer har karakteristika for transmission og sans, øger de også følsomheden og desensibiliseringen.
Fiberen af ​​transmissionstype fibertemperatursensor tjener kun som en optisk signaltransmission for at undgå det komplicerede miljø i temperaturmåleområdet. Modulationsfunktionen af ​​det objekt, der skal måles, realiseres af følsomme komponenter af andre fysiske egenskaber. Sådanne sensorer har på grund af tilstedeværelsen af ​​optiske fibre optiske koblingsproblemer med følehovedet, øger systemets kompleksitet og er følsomme over for interferens, såsom mekaniske vibrationer.
En række fiberoptiske temperatursensorer er blevet udviklet.
Det følgende er en kort introduktion til forskningsstatus for flere store fiberoptiske temperatursensorer. Blandt dem er fiberoptiske interferenstemperatursensorer, halvlederabsorptionsfibertemperatursensorer og fibergittertemperatursensorer.
Siden starten er fiberoptiske temperatursensorer blevet brugt i kraftsystemer, byggeri, kemisk, rumfart, medicinsk og marin udvikling og har opnået et stort antal pålidelige anvendelsesresultater. Dens anvendelse er et felt, der er i opgang og har et meget bredt udviklingsperspektiv. Indtil videre har der været mange relaterede undersøgelser i ind- og udland, selvom der har været stor udvikling i følsomhed, måleområde og opløsning, men jeg tror, ​​at med uddybningen af ​​forskningen, i henhold til det specifikke anvendelsesformål, vil der være flere og mere højere præcision, enklere struktur, lavere omkostninger, mere praktiske løsninger og yderligere fremme udviklingen af ​​temperatursensorer.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept