光纤光栅 传感器 珏光

第1 5卷第 5期

重庆科技学院学报 (自然科学版 )

2 0 1 3年 l 0月

光纤光栅温度传感器应变补偿系统研究樊晓宇(安徽科技学院机电与车辆工程学院，安徽凤阳 2 3 3 1 0 0 )摘要：提出采用 D— S证据理论融合的多传感器信息融合 B P神经网络模型方法，来解决光纤光栅温度传感器的应

变补偿问题，即改善光纤光栅的交叉敏感现象。通过程序仿真和实验证实，此方法可以实现对光纤光栅温度传感器的应变补偿，达到光纤光栅温度传感器温度和应变的精确分离，其测量温度误差约为 1 0~,同时有效地抑制了光纤光栅传感器非线性的影响。 关键词：温度传感器；应变补偿系统；神经网络； D—S证据理论中图分类号： T P 2 1 2 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 1 5 6— 0 5

光纤布拉格光栅是 F B G温度传感器的基本部件，光纤布拉格光栅的物理量是应变和温度，且在应用中F B G温度传感器的应变和温度变化同时存在，导致一般的温度传感器系统难以检测出应变量与温

2 D—S证据理论与 B P神经网络技术2 . 1 D—S证据理论

D—s证据理论的证据合成规则，给未确定信息的合成提供了方法。

光纤温度传感器实验

通常按光纤在传感器中所起的作用不同，将光纤传感器分成功能型(或 称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。功能型光纤传感器使

用单模光纤，它在传感器中不仅起传导光的作用，而且又是传感器的敏感元 件。但这类传感器的制造上技术难度较大，结构比较复杂，且调试困难。 非功能型光纤传感器中，光纤本身只起传光作用，并不是传感器的敏感 元件。它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学 式的敏感元件感受被测物理量的变化，使透射光或反射光强度随之发生变化。 所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。它的工作原理是：光纤把测量 对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上， 实现对被测物理量的检测。为了得到较大的受光量和传输光的功率，这种传 感器所使用的光纤主要是孔径大的阶跃型多模光纤。光纤传感器的特点是结 构简单、可靠，技术上容易实现，便于推广应用，但灵敏度较低，测量精度 也不高。

本实验仪所用到的光纤温度传感器属于非功能型光纤传感器。

本实验仪重点研究传导型光纤温度传感器的工作原理及其应用电路设 计。在传导型光纤压力传感器中，光纤本身作为信号的传输线，利用压力一 电

中国计量学院

毕业设计（论文）文献综述

学生姓名： 徐婷 学 号： 0800403238 专 业： 光电信息工程 班 级： 08光电2 设计（论文）题目：

光纤振动传感器的设计 指导教师： 李裔 二级学院： 光学与电子科技学院

2011年 3 月 07日

光纤振动传感器的设计

文献综述

一、概述：

光纤传感器的历史可追溯到上世纪70 年代，那时，人们开始意识到光纤不仅具有传光特性，且其本身就可以构成一种新的直接交换信息的基础，无需任何中间级就能把待测的量与光纤内的导光联系起来。由于其具有常规传感器所无法比拟的优点和广阔的发展前景，很多国家不遗余力地加大对光纤传感器的研究力度，也涌现出许多成果。但它仍存在诸如价格昂贵、技术不够成熟等瓶颈，这使得它在工程上的应用较少。最近涌现的很多成果无论是在价位上还是技术上都有了新的突破。随着新方法、新工艺不断被引入，大量低价位高性能光纤

光纤传感器

()

新型结构光纤温度传感器

冯　越　贾殿增

　　摘　要　文中介绍一种新型结构光纤温度传感器的制作过程和测试结果,简要分析了工作原理。这种温度传感器具有体积小、结构简单、性能稳定、灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强和耐腐蚀等优点,适合于工业生产和化学反应过程中温度的快速和远距离测量。　　关键词　光导纤维,温度传感器,灵敏度。

ANewKindofOpticalFiberperaFeng(Departmentof)

JmtChemistry,XinjiangUniversity)

　　Abstract　Anopticalfibertemperaturesensorforchemicalreactionandindustrialproduc2tionispresented.Itsstructureisformeddirectlyontothefibrecladdingbychemicaletching.Theexperimentalresultsshowthattheopticalfibertemperaturesensorhasahighsensitivity.　　Keywords　opticalfiber,temperaturesensor,s

中国计量学院

毕业设计（论文）文献综述

学生姓名： 徐婷 学 号： 0800403238 专 业： 光电信息工程 班 级： 08光电2 设计（论文）题目：

光纤振动传感器的设计 指导教师： 李裔 二级学院： 光学与电子科技学院

2011年 3 月 07日

光纤振动传感器的设计

文献综述

一、概述：

光纤传感器的历史可追溯到上世纪70 年代，那时，人们开始意识到光纤不仅具有传光特性，且其本身就可以构成一种新的直接交换信息的基础，无需任何中间级就能把待测的量与光纤内的导光联系起来。由于其具有常规传感器所无法比拟的优点和广阔的发展前景，很多国家不遗余力地加大对光纤传感器的研究力度，也涌现出许多成果。但它仍存在诸如价格昂贵、技术不够成熟等瓶颈，这使得它在工程上的应用较少。最近涌现的很多成果无论是在价位上还是技术上都有了新的突破。随着新方法、新工艺不断被引入，大量低价位高性能光纤

泰 山 学 院 本科毕业论文

光纤传感器应用与控制设计

杨大伟2006080174

专 业 名 称 电子信息科学与技术

申请学士学位所属学科 工科 指导教师姓名、职称 鲁晶

年 月 日

摘要

摘 要

光纤传感器测温系统在工业生产和科学研究等领域有着广泛的应用前景，特

别具有智能化功能的光纤测温系统。开发一种具有显示、存储、时钟、参数输入及总线功能等功能的智能化光纤传感测温装置及系统在工程实践中具有十分重要的意义。

本文就是研究以电力系统高压装置SF6的气体温度进行在线监测为实际应用背景，设计研究一种智能光纤传感器测温应用系统。文中首先介绍了光纤测温的物理依据，详细论述了光纤温度测量系统中各主要组成部分的特性包括光纤的传输特性以及物理特性.根据实验条件合理的选择了光纤信号、光电池探测器、LED光源及其光纤祸合方式。并对温度测量所采用的光纤液体温度测量原理加以论

透射式位移传感器实验

一、 实验内容

1．按照实验图搭建实验光路

2．用半导体光纤耦合激光器尾纤FC端口连接7mm准直镜，将它安装固定

在1号可调棱镜支架上，打开激光器调节可调棱镜的旋钮，使得准直镜出射的光斑在近远处都可通过可变光阑的中心。

3．采用塑料多模光纤跳线连接2号可调棱镜支架中的7mm准直镜与功率

计探头，固定1号和2号可调棱镜支架之间的距离，调整可调棱镜支架的旋钮使得沿导轨方向移动可调棱镜支架使得功率计示数不发生变化。

4．旋转可调棱镜支架下Y向侧推平移台，观察功率计示数变化并记录位

移量和功率示数，拟合位移-功率曲线图，选择线性最好的那一段可作为实际唯一传感应用。

二、 实验结果

位移/mm 11.474 12.289 14.271 15.544 16.333 16.844 0.185 0.298 0.299 0.201 0.2功率/mw 0.327 17.546 18.256 19.521 20.351 三、 实验分析

97 0.4透射式位移传感曲线0.137 0.113 0.102 0.096

功率/mw0.30.20.100510位移/mm15如图，线性最好的一段（即16-18mm间）可作为实际传感应用。 与传统的位移传感器

。。。

《传感器技术原理与应用》实验报告

学院： 信息工程学院 专业：1 0电子信息工程 班级： 电子2班 姓名：

朱慧娟

学号：

410109060325

2013.4.1

同组成员：

指导教师：

成绩：

刘法伯

董建彬

实验地点： 实验楼301 实验日期：

实验二 光纤传感器的位移特性实验

一、实验目的

1、研究光纤传感器测位移的方法。 2、研究不同反射面对传感器位移的特性。 二、基本原理

本实验采用的是传光型光纤，它有两束光纤混合后，组成Y型光纤，半圆分布及双D分布，一束光纤端部和光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两束光混合后的端部都是工作端亦称探头，他与被测体相距X，有光源发出的光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，二光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。 三、实验结果记录

当反射面是光滑时顺测实验数据如表1.1

。。。

当反射面是光滑时逆着测时实验数据如表1.2

当反射面是粗糙时顺测实验数据如表2.1

表2.1 反射面粗糙顺测数据

当反射面是粗糙时逆着测时实验数据如表2.2

。。。

四、实验结果分析

4.1反射面光滑时由实验数据得实验折线图如图1所示。

图1 反射面光滑时实验折线图

由折线图可

1绪论

1.1 课题的背景、目的及意义

在过去的几十年中，蓝宝石高温光纤传感器的使用量迅速增长并广泛应用

于工业和科研中。光纤黑体腔探头是热辐射测量中的辐射敏感元件，又是高温

光纤传感器中最重要的部件之一。本文介绍了用脉冲激光沉积（PLD）技术制备

高温光纤传感器的传感头薄膜，制备出的传感头薄膜耐高温、灵敏度高，有良

好的使用效果和使用寿命。

随着高功率脉冲激光技术和镀膜技术的发展，脉冲激光沉积镀膜技术应用

越来越广泛，近年来使用范围广，是一种很有发展前景的制膜技术[1]。而激光

脉冲沉积镀膜有独特的物理化学性能的特点和优势，表现在以下方面：激光能

量的高度集中，能够沉积高质量薄膜，适用范围广；脉冲激光沉积镀膜技术系

统简单、易于控制；精度高、灵敏度高、响应快、效率高、灵活性大。选择脉

冲激光沉积镀膜技术来制备高温光纤传感器的传感头，能够得到高品质的多层

黑体腔薄膜。本课题的研究目的是利用脉冲激光沉积镀膜技术的方法，在光纤

传感器的传感头上制成薄膜。用脉冲激光沉积镀膜技术来制备高温光纤传感器

的传感头具有良好的应用前景，具有一定的应用价值和重要的意义[2-5]。

1.2 国内外研究现状及发展前景

七十年代以来光波导技术的发展极大地促进了辐射测温技术的发展，同时

促进了一种新

光纤传感器的发展与现状制作人： 制作人： 吴限 谢笑声 管胜班级：光电 班级：光电09303班 班 老师： 老师：张森

Content1. 光纤传感器国内发展现状 我国从上世纪70年代末就开始研制光纤传感 表1 光纤传感器测定物体参数的原理 被测物理量 光调制 光学现象 分 类 电流 偏振光 法拉第效应 光学传感器方式、光纤功能型传感器方式 磁场 相位 干涉现象(磁致伸缩) 光纤功能型传感器方式 电压 偏振光 Pockels( 次电光效应) 光学传感器方式 电场 相位 干涉效应(电的) 光纤功能型传感器方式 屏蔽板遮断光路 光学传感器方式 光强 半导体的透明度变化 光学传感器方式 温度 荧光辐射 拾波探头方式 光谱 热体辐射 拾波探头方式 偏振光 复合折射率变化 光学传感器方式 角速度 相位 周期效应 光纤功能型传感器方式 速度 多普勒效应 拾波探头方式 流速 频率 微带损耗 光纤功能型传感器方式 光强 屏蔽板遮断光路 光学传感器方式 振动 光阑反射强度变化 光学传感器方式 加速度 偏振光 光弹性效应 光学传感器方式 压力 相位 干涉现象(光弹性效应) 光纤功能型传感器方式 频率 多普勒效应 拾波探头方式

多成果。其中， 多成果。其中，有相当一部