光纤温度传感器汇总.
光纤传感器

(b) 临界状态示意图
sin ϕ10=n2/n1
ϕ10=arcsin(n2/n1)
临界角
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并继续增大时, 当ϕ1 >ϕi0并继续增大时,ϕ2 >90º, n2 , 这时便发生全反射现象, 如图(c) , n1 这时便发生全反射现象 , 如图 其出射光不再折射而全部反射回来。 其出射光不再折射而全部反射回来。
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光纤温度传感器 OTG-M170光纤温度传感器的直径是 光纤温度传感器的直径是170um, 它 光纤温度传感器的直径是 , 是最小的光纤温度传感器,响应时间为10ms。 是最小的光纤温度传感器,响应时间为 。 在医疗工业要求中,精度可达到± 在医疗工业要求中,精度可达到± 0.3°C,满量 ° , 程温度范围+20°C到80°C。 程温度范围 ° 到 ° 。
B、心血管血压监控:微小和末端感应光纤传 、心血管血压监控:
压力感器是制作心血管血液压力导尿管的理想传 感器。 感器。 C、头颅,隔膜的动态压力测量等 、头颅,
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2、电力行业 、
光纤传感器是开关设备和其它高电压器件( 光纤传感器是开关设备和其它高电压器件 ( 如母 的温度上升,高温循环测试的理想选择。 线 ) 的温度上升 , 高温循环测试的理想选择 。 光 纤传感器耐高温,对电磁/射频, 纤传感器耐高温,对电磁/射频,高电压和电子干 扰完全免疫。 扰完全免疫。
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光纤传感器的应用
应用: 压力、温度、加速度、 应用:磁、声、压力、温度、加速度、陀
位移、 液面、 转矩、 光声、 螺 、 位移 、 液面 、 转矩 、 光声 、 电流和应 变等物理量的测量。 变等物理量的测量。
测量对象:电流磁场、电压电场、温度、 测量对象:电流磁场、电压电场、温度、
宽温区mems光纤多物理量敏感元件及传感器

宽温区mems光纤多物理量敏感元件及
传感器
宽温区 MEMS 光纤多物理量敏感元件及传感器是一种应用于宽温度范围的多功能传感器,结合了微机电系统(MEMS)技术和光纤传感技术。
它能够测量多种物理量,并在广泛的温度范围内提供准确和可靠的传感性能。
该传感器的敏感元件通常采用 MEMS 技术制造,具有微小的尺寸和高精度的结构。
这些敏感元件可以包括压力传感器、加速度传感器、温度传感器等,能够测量不同的物理量。
通过将这些敏感元件与光纤结合,可以实现光信号的传输和传感。
宽温区是该传感器的一个重要特点,它能够在较大的温度范围内(例如-40°C 到+125°C)工作,适应各种恶劣环境条件。
这使得它在工业、航空航天、汽车等领域具有广泛的应用前景。
该传感器的优点包括高精度、高灵敏度、抗干扰能力强、易于集成和布线等。
它可以通过光纤进行长距离传输,减少了信号衰减和电磁干扰的影响。
此外,宽温区的特点使其能够适应极端的温度环境,保证了传感器的可靠性和稳定性。
总的来说,宽温区 MEMS 光纤多物理量敏感元件及传感器在工业自动化、航空航天、能源、环境监测等领域有着重要的应用价值,为实现智能化和高效的监测和控制提供了有力的技术支持。
光纤传感器结构原理及分类

光纤传感器结构原理及分类光纤传感器是一种采用光纤作为传感元件的传感器。
光纤传感器的工作原理是利用在光纤中传输的光所起的作用,通过测量光的参数的变化来实现测量或检测的目的。
光纤传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、体积小和耐腐蚀等优点,在工业、医疗、环境监测等领域有广泛的应用。
光纤传感器的结构主要包括光源、光纤、光纤连接和光纤接收器等部分。
光源产生光信号,通过光纤传输到被测点,然后由光纤接收器接收反射回来的光信号,并将其转换为电信号进行分析和测量。
根据测量的不同参数,光纤传感器可以分为以下几种分类。
1.压力传感器:压力传感器是一种测量液体或气体压力的传感器。
压力传感器利用压力对光纤的传输特性(如弯曲、伸长或挤压)产生的变化来实现测量。
常见的压力传感器有光纤拉曼散射压力传感器和光纤布里渊散射压力传感器等。
2.温度传感器:温度传感器是一种测量温度变化的传感器。
温度能够改变光纤的色散、折射率和长度等特性,通过测量这些变化来实现温度的测量。
常见的温度传感器有光纤布里渊散射温度传感器和光纤拉曼散射温度传感器等。
3.湿度传感器:湿度传感器是一种测量湿度变化的传感器。
湿度对光纤的折射率和损耗等参数产生影响,通过测量这些参数的变化来实现湿度的测量。
常见的湿度传感器有光纤菲涅耳衍射湿度传感器和光纤布里渊散射湿度传感器等。
4.气体传感器:气体传感器是一种测量气体浓度的传感器。
气体的成分和浓度对光纤的折射率、吸收和散射等特性产生影响,通过测量这些参数的变化来实现对气体的测量。
常见的气体传感器有光纤红外吸收气体传感器和光纤光谱吸收气体传感器等。
5.应力传感器:应力传感器是一种测量物体受力变化的传感器。
应力对光纤的拉伸或挤压产生的变形影响光的传输特性,通过测量光纤的变形来实现对应力的测量。
常见的应力传感器有光纤布里渊散射应力传感器和光纤拉曼散射应力传感器等。
除了以上的分类,光纤传感器还可以根据测量原理和传输方式来进行分类。
例如,根据测量原理,光纤传感器可以分为离散光纤传感器和连续光纤传感器;根据传输方式,光纤传感器可以分为点型光纤传感器和线型光纤传感器等。
2024年光纤温度传感器市场发展现状

2024年光纤温度传感器市场发展现状摘要光纤温度传感器是一种基于光纤的传感器技术,在温度监测领域有着广泛的应用。
本文旨在探讨光纤温度传感器市场的发展现状,并分析其趋势和前景。
简介光纤温度传感器是通过测量光纤的温度变化来实现温度监测的一种传感器技术。
与传统的温度传感器相比,光纤温度传感器具有体积小、防水、防电磁干扰等优势,被广泛应用于工业、医疗、航天等领域。
市场规模目前,光纤温度传感器市场规模不断扩大。
根据市场调研公司的数据显示,2019年全球光纤温度传感器市场规模达到XX亿美元,并预计在未来几年内将以每年X%的复合增长率增长。
其中,光纤温度传感器在工业自动化领域应用最为广泛。
市场驱动因素光纤温度传感器市场的快速发展离不开以下几个驱动因素:1. 工业自动化的增长随着工业自动化程度的提高,对温度监测精度和稳定性的要求也越来越高。
光纤温度传感器以其高精度、长寿命等特点,成为工业自动化领域不可或缺的组成部分。
2. 能源行业的需求能源行业对温度监测有着极高的需求,光纤温度传感器能够在高温、高压等恶劣条件下稳定工作,因此在石油化工、核电等领域得到广泛应用。
3. 医疗领域的发展随着医疗技术的不断进步,对温度监测的需求也在增加。
光纤温度传感器具备非接触、高灵敏度等特点,被广泛应用于体温测量、手术过程监测等诸多方面。
市场挑战光纤温度传感器市场在发展过程中面临一些挑战:1. 技术难题光纤温度传感器技术相对较为复杂,需要解决光纤损耗、温度漂移等问题,提高传感器的可靠性和精度。
2. 价格竞争光纤温度传感器的市场竞争激烈,价格也是影响其发展的一个重要因素。
降低成本、提高性价比是一个亟待解决的问题。
3. 法规标准的制定光纤温度传感器作为一种新兴技术,尚未建立统一的法规和标准体系,这给市场发展带来了不确定性。
市场趋势和前景光纤温度传感器市场在未来具有广阔的发展前景:1. 技术创新随着光纤技术的不断发展,光纤温度传感器将进一步提高其精度和可靠性。
感温光纤

测量范围
光纤上每个光栅只能做到几个毫米,因 此只能测量很小范围内的温度。
光纤上每个点都能测量温度,测量范围宽。
扩展性
一条光纤上刻的光栅固定,如果需要增 加测量点要将整条光纤更换,不易扩展。
一台分布式光纤测温主机可以接多根光纤, 需要扩展时可需将新的光纤接到光开关上, 软件上作设置即可。
使用及维护
每通道需要安装12~18个光栅光纤测温 计,安装繁琐,可靠性降低,维护困难
分布式光纤测温系统
测量点数
光纤光栅温度传感器属于准分布式组网, 一条光缆上刻几十到上百个光栅,每个 光纤光栅作为一个探测点。只有刻光栅 的位置才能测量温度,其它位置不能测 量。
属于分布式测量,一条光缆上的任何部位都 是温度传感器。采样间隔由软件和硬件决定, 一条光缆上可以测量几千上万个数据点。光 缆上任何一点都可以测量温度
一、系统组成 1、感温光纤
感温光缆内芯采用62.5/125µm多模光纤,内心外包有 Kevlar套管,套管外采用铠装保护(不锈钢软管和不锈钢编制丝), 外套采用阻燃的低卤PVC材料,如图所示。整个感温光缆结构保证了 感温光缆具有较快的温度响应速度、较强的抗拉、抗压能力和耐高温、 阻燃能力。感温光缆通常安装在电力电缆表面,沿电缆铺设。采用扎 带固定在电缆上,如需增大探测面积可沿电力电缆方向S型铺设。
光源要求
对光源要求很严格,由反射波的中心波 长来计算温度值,要求激光器的工作波 长稳定,不受外界环境的影响。
由拉曼散射光的光强来计算温度值,对激光 器的波长和功率要求均不高。
解调设备
需要精确测量反射波的中心波长来计算 温度,解调设备复杂,昂贵。
测量拉曼散射光的光强来计算温度,解调设 备只需要是常用的光电转换器件,如雪崩光 电二极管。
光纤温度传感器的技术原理和相关应用研究

光纤温度传感器的技术原理和相关应用研究摘要:随着光纤技术研究的不断发展,人类的生活越来越离不开光纤传感器。
光纤传感器以其体积小、质量轻、灵敏度高、不易受到电磁的干扰等优点,人类开发出了各种类型的光纤传感器,逐渐取代了传统传感器在人类生活中的应用。
本文详细介绍了光纤的三种特性及其各自的特点,光纤传感器的工作原理和其按照不同方式的分类。
重点讲述了光纤温度传感器的特点以及分布式光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型温度传感器的测温原理与性质特点,并利用它们的工作原理及特点将光纤温度传感器应用到医疗、建筑、电力系统、航空航天等应用上。
利用光纤温度传感器的工作原理,进行基于马赫-泽德尔干涉仪的测温实验。
并根据这次的测温实验得到光纤温度传感器测温的优缺点,并对光纤温度传感器测温方法的改进提出自己的见解。
关键词:光纤光纤传感温度传感器测温Technical principles and fiber optic temperature sensorsrelated researchAbstract:With the continuous development of optical fiber technology research, human life increasingly inseparable fiber optic sensors. Fiber Optic Sensors its small size, light weight, high sensitivity, less susceptible to electromagnetic interference and other advantages, humans developed various types of fiber optic sensors, gradually replaced the traditional sensors in human life.This paper describes the three characteristics of the fiber of their characteristics, working principle of fiber sensor and its classification in different ways. Focuses on the characteristics of the fiber optic temperature sensor, and temperature characteristics and properties of the principle of distributed optical fiber temperature sensors, fiber optic fluorescence temperature sensors, fiber grating temperature sensor, interferometric temperature sensor, and the use of their works and the characteristics of the fiber optic temperature sensors to the medical, construction, power systems, aerospace and other applications.The use of fiber optic temperature sensor works, based Mach - Ze Deer interferometer temperature experiments. And give advantages and disadvantages of fiber optic temperature sensor according to the temperature of the temperature experiment, and suggest improvements fiber optic temperature sensor temperature measurement method of his own views.Key words:Fiber;Fiber optic sensing;Temperature sensor;Applications;Measuring temperature引言随着人类社会的进步,光电子技术发展的越来越快,其中以光纤技术的发展最为迅速,半个多世纪以来,人们充分享用了由光纤技术带来的文明与便利后,有充分的理由使人们相信,人类已逐步进入由光主宰的技术世。
分布式光纤温度传感器

1研究背景(执笔人:)温度是度量物体冷热程度的物理量,许多物理现象和化学过程都是在一定温度下进行,人们的日常生活也和温度密切相关。
随着科学技术的迅猛发展,对温度的测量也提出了更多更高的要求。
以电信号为工作基础的传统的温度传感器,如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等温度传感器的发展已经非常成熟,但在有强电磁干扰或易燃易爆的场合下,基于电信号测量的传统温度传感器便受到很大的限制。
光纤温度传感与测量技术是仪器仪表领域重要的发展方向之一。
由于光纤具有体积小、重量轻、可挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、测量范围大、灵敏度高等特点,对传统的传感器特别是温度传感器能起到扩展提高的作用,完成前者很难完成甚至不能完成的任务。
光纤传感技术用于温度测量,除了具有以上特点外,与传统的温度测量仪器相比,还具有响应快、频带宽、防爆、防燃、抗电磁干扰等特点。
在科研和工程技术中,有许多场合需要确定温度的分布,例如长距离输油管道、通信电缆或电力电缆等管道的沿线温度场分布,大型电力变压器内部的温度场分布等。
传统的电温度传感器不能工作在强电磁环境中,也不宜在易燃、易爆环境或腐蚀性环境中工作,对于采用点式温度传感器实现温度的分布测量还存在难于安装、难于布线、难于维护的问题。
分布式光纤温度传感器可实现沿光纤连续分布的温度场的分布式测量,测试用光纤的跨距可达几十千米,空间分辨率高、误差小,与单点、多点准分布测量相比具有较高的性格比。
与传统的传感器相比,分布式光纤温度传感器具有诸多优点:集传感与传输于一体,可实现远距离测量与监控;一次测定就可以获取整个光纤区域的一维分布图,将光纤架设成光栅状,就可测定被设区域的二维和三维分布情况;能在一条长达数千米的传感器光纤环路上获得几十、几百甚至几千条信息,因此单位信息成本显著降低;测量范围宽,具有高空间分辨率和高精度;在具有强电磁干扰或易燃易爆以及其他传感器无法接近的恶劣环境下,分布式光纤温度传感器具有无可比拟的优点。
光纤温度传感器的工作原理

光纤温度传感器的工作原理
光纤温度传感器是一种通过光纤技术实现的温度测量工具。
它广泛应用于工业、医疗和生物学等领域,能够精确、灵敏地测量各种温度场。
下面我们从工作原理来阐述光纤温度传感器的测量过程。
第一步,制备光纤传感器
光纤传感器的制备一般需要三个步骤:将光纤分离成自由端和被固定端,自由端通过被测对象产生温度变化后换取物理尺寸变化,这种变化转换成自由端的相位变化,形成干涉信号;而干涉信号通过传输到检测器上,然后再将它转换到电信号,接受便成了经数码转换后的内容。
第二步,采用差分技术实现测温
采用差分技术实现光纤温度传感器测温主要通过两个原理来实现,一个是布拉格反射原理,第二个是干涉滤波原理。
一般来说,通过布拉格反射原理获得的信号清晰度高,主要实现方式是将激光入射到反射镜上,反射镜产生回波经过一定的角度转向通过布拉格光栅反射,经过反转后的光信号再次进入反射镜反射,最后通过探测器捕捉出一组干涉光谱信号来。
第三步,差分放大器对信号进行处理
两组光谱信号在经过干涉之后会被差分放大器进行差分工作,这个信号差异量可以通知我们传感器温度的变化。
因为在光纤传感器过程中,其光程和光纤长度之间的关系存在着不一致的情况,通过差分放大器将所有的信号进行放大之后,再进行计算就可以得到光程和光纤长度的变化情况,从而精确测量温度场。
总结:光纤温度传感器的工作原理是通过制备光纤传感器以及采用差分技术实现测温,并且差分放大器对信号进行处理实现的。
最终得到的温度场可以被广泛应用于各个领域,因为光纤温度传感器不仅测量精度高,同时也非常灵活多用。