光纤温度传感器的设计
光纤温度传感器系统设计
数字光电技术讲座报告题目：光纤温度传感器系统设计院（系）专业学生学号光纤温度传感器系统设计摘要：主要介绍了基于光纤温度传感器的测温系统的设计方案，分析了光纤温度传感器和信号检测原理,最后用单片机实现数据采集和温度显示的控制。
关键词:光纤温度传感器; 单片机一．设计目的光纤传感器结构简单、体积小、质量轻、在易燃易爆和高温高压的场合下应用具有安全可靠等特点,所以光纤传感器的开发研制倍受青睐,并获得广泛应用，如图一所示，是光纤传感器测量系统，它可对电流、压力、温度、位移等量进行测量。
本设计所研发的光纤温度传感器可用于各种场合的温度检测。
光纤温度传感器一般分为两类:一类是利用光导纤维本身具有的某种敏感功能而使光纤起测量温度的作用,属于功能型,光纤既感知信息,又传输信息;另一类是光导纤维只起到传输光的作用,必须在光纤端面加装其它敏感元件才能构成新型传感器的传输型传感器.这两类的传感器工作原理和设计思想非常巧妙,研究工作都较为入.本设计采用后一种类型的光纤温度传感器，在光纤端面加装对折射率随温度而变化的透明材料，当光入射时就会因为折射率的不同使得进入光纤的光强不同，这样就可以得出光强与温度的变化关系，然后采集所得的信号电压，再通过软件处理就可以在数码管上显示温度信息，这样就可以完成对环境温度的探测。
图一一．原理框图及原理介绍为了得到最好的信噪比和排除环境温度以外的因素对所得数据的影响，本设计采用接收部分电路为两路：一路为参考信号，一路为实际信号；信号处理部分为一路，在同一时刻只对一路信号进行测量，然后用相除的方法对两路信号进行处理，使得两路信号在时间上分开，在空间上统一。
这样就可以大大降低外界非温度因素对系统的影响，提高噪比。
本系统原理框图如下：光纤温度传感器系统原理框图本设计的光纤温度传感器系统有方波发生器、发射驱动电路、接收驱动电路、前置放大电路、选通开关、放大滤波电路、同步相关电路、低通滤波电路、A/D 采样电路、单片机和显示单元等部分构成。
光纤温度传感器的设计
《传感器原理与应用》课程设计（2008级）项目名称光纤温度传感器的设计小组成员李翔 200803011015李斌 200803011016王搏 200803011008指导教师罗武胜鲁琴机电工程与自动化学院《测控技术与仪器》专业目录摘要 (v)Abstract (vi)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2光纤传感器及其分类 (1)1.3光纤传感器的基本原理 (1)1.3.1光强调制型 (2)1.3.2相位调制型 (3)1.3.3偏振态调制型 (3)1.4光纤传感器的特点 (4)第2章光纤温度传感的理论基础 (5)2.1光纤温度传感器简介 (5)2.2分布式拉曼散射 (6)2.3拉曼散射原理 (6)2.3.1 拉曼散射的基本原理 (6)2.3.2自发拉曼散射 (7)2.3.3 受激拉曼散射 (9)2.4 本章小结 (9)第3章光纤测温系统的组成 (11)3.1 光纤测温系统的硬件总体结构 (11)3.1.1 系统的结构及作用过程 (11)3.1.2光纤测温系统的理论分析 (12)3.1.3温度数据的得到方法 (13)3.2 光纤温度传感系统的主要技术指标的影响因素 (14)3.2.2 温度分辨率 (15)3.2.3空间分辨率 (16)3.2.4精度测量 (17)3.2.5测量时间 (17)3.2.6传感用光纤长度的影响 (18)3.3 硬件各部分的具体实现 (18)3.3.1激光器和光纤 (18)3.3.2 分光器 (19)3.3.3光电转换电路 (19)3.3.4数据采集模块 (22)3.3.5 电脑 (22)3.4 软件的实现 (23)3.4.1 Delphi简介 (23)3.4.2 测温系统软件部分 (24)3.4.3 显示子模块 (27)3.5 整体调试 (28)3.5.1 系统调试和标定 (28)3.5.2 系统稳定性分析 (29)3.6 本章小结 (30)第4章光纤温度传感器的应用 (31)4.1 光纤温度传感器在电力设备中的应用 (31)4.2 影响系统稳定性的问题研究 (33)4.3 系统误差分析 (33)4.4 本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)摘要分布式光纤温度传感器则是重要的利用光纤进行测量的温度传感器。
FBG温度传感器(简单设计)
FBG温度传感器——波长调制
1、基本原理
短周期光纤光栅又称为光纤布拉格光栅（FBG）是一种典型的波长调制型光纤传感器这种传感器能根据环境温度以及/或者应变的变化来改变其反射的光波的波长。
其结构如图所示
基于光纤光栅传感器的传感过程是通过外界参量对布拉格中心波长λB的调制来获取传感
信号，其数学表达式为错误！未找到引用源。
=2n eff A
错误！未找到引用源。
为Bragg波长，A为光栅周期，n为光纤模式的有效折射率。
引起光栅布拉格波长飘移的外界因素如温度、应力等会引起光栅周期A 和纤芯有效折射率的改变。
其中光纤布拉格光栅反射波长随应变和温度的变化可以近似地用方程
其中Δλ是反射波长的变化而λo 为初始的反射波长。
2、传感器结构设计
FBG温度传感器的基本构造如下图所示
光纤温度监测系统主要由光纤光栅传感器、传输信号用的光纤和光纤光栅解调器组成。
光纤光栅解调器用于对光纤光栅传感器的信号检测和数据处理，以获得测量结果，传输光纤用于传输光信号，光纤光栅传感器则主要用于反射随温度变化中心波长的窄带光，光纤光栅反射波长的移动与温度的变化成线性关系，通过解调器测量光纤光栅反射波长的移动,便可确定环境温度T。
由于光纤布拉格光栅周期和纤芯的有效折射率会同时受到应变和温度变化的影响。
当进行温度测量的时候，光纤布拉格光栅必须保持在完全不受应变影响的条件下。
即需要对光纤光栅传感部分进行封装，保证传感部分不受到外界应力的影响。
光纤式温度传感器的设计
光纤式温度传感器的设计光纤式温度传感器又被称为光纤温度计，是一种利用光纤技术来测量温度的传感器。
相比传统的热电偶和热敏电阻等温度传感器，光纤式温度传感器具有响应速度快、抗干扰能力强、耐高温性能好等优点，因此在工业自动化、电力系统、航空航天等领域得到广泛应用。
本文将详细介绍光纤式温度传感器的设计原理和实现方法。
光纤式温度传感器的设计原理主要基于光纤的热致发光效应和光纤光衰减的温度依赖特性。
当光纤受热时，光纤的折射率会发生变化，进而引起光纤信号的衰减。
利用这一原理，可以通过测量光纤信号的强度变化来确定环境的温度。
具体而言，光纤式温度传感器的设计包括传输光源、光纤传输介质、光纤传感部分和信号接收部分等几个关键组成部分。
传输光源通常采用光电二极管、激光二极管或LED等，经过滤波装置过滤出特定波长的光信号。
光纤传输介质一般选用具有低光损耗和高耐温性能的光纤。
光纤传感部分是光纤式温度传感器的核心部分，通常采用光纤光栅、光纤圈漂移或光纤布里渊散射等结构。
这些传感部分中，光纤光栅是目前应用最广泛的一种，其主要原理是通过光纤中周期性的折射率调制来实现传感。
在信号接收部分，光纤传感信号经过光电二极管、光电探测器等转换为电信号，并经过滤波、放大等处理得到温度信号。
同时，为了降低传输过程中的噪声干扰，还可以采用差分放大电路和滤波电路等技术手段。
实现光纤式温度传感器的设计需要考虑以下几个关键问题：首先是光纤的选择。
由于光纤是传输光信号的介质，其光损耗和耐温性能对传感器的性能有很大影响。
因此，在选择光纤时需要综合考虑其损耗特性、折射率温度依赖性、耐温性能等因素。
其次是光纤传感部分的设计。
光纤光栅、光纤圈漂移和光纤布里渊散射等传感结构都有自己的特点和适用范围，需要根据具体的应用场景进行选择。
另外，为了提高传感器的精度和稳定性，还需要考虑温度校准和补偿技术。
通过在不同温度下对传感器进行标定，可以建立温度与光信号强度之间的关系，并利用补偿算法对测量结果进行修正。
光纤温度传感器设计
光纤温度传感器设计光纤温度传感器是一种基于光纤技术的温度测量装置，能够实时监测目标物体的温度变化并输出相应的信号。
它具有高精度、抗电磁干扰、可远程测量等优势，被广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。
本文将重点介绍光纤温度传感器的设计原理与实施步骤。
设计光纤温度传感器的关键步骤如下：1.选择合适的光纤：应选用具有高灵敏度、低损耗的单模光纤。
常用的光纤材料包括石英、硅光纤等。
2.光纤外皮材料的选择：光纤外皮需要具有良好的热传导性能，以提高温度传感器的响应速度。
可以选择具有高热导率的金属或陶瓷来包覆光纤。
3.安装光纤传感器：将光纤固定在需要测量温度的目标物体上。
可以使用夹具、粘合剂或螺纹等方式固定光纤。
4.光纤光束的传输：需要设计一个适当的光路来保证光纤入射光的稳定传输。
可以使用透镜、光栅等光学元件来调节光束的角度和强度。
5.光纤光束的检测：通过检测透射光的功率变化来计算温度值。
可以使用光电二极管、光敏电阻等光学传感器来实现光功率的测量。
6.温度计算与输出：根据光功率的变化和预先设置的标定曲线，可以通过计算得到目标物体的温度值。
然后通过模拟信号输出或数字信号输出等方式将温度值传送到接收端。
需要注意的是，光纤温度传感器在设计过程中还要考虑防水、防污染等因素。
可采用光纤密封技术和表面涂层等方法来增加传感器的耐久性和稳定性。
总之，光纤温度传感器的设计是一个复杂而精细的过程，需要综合考虑光学、电子、材料等多个方面的知识。
通过合理选择光纤材料、设计适当的光路和检测方法，能够实现高精度、抗干扰的温度测量。
这将有助于提高工业生产过程的自动化水平、改善环境监测能力以及提升医疗设备的精准度。
光纤传感网络中的温度传感器布局与数据处理技术研究
光纤传感网络中的温度传感器布局与数据处理技术研究光纤传感网络是一种基于光纤传输的传感器网络，其在温度监测和测量中具有重要的应用。
而温度传感器布局与数据处理技术则是保证光纤传感网络温度监测系统准确可靠的关键因素。
一、光纤传感网络中温度传感器的布局策略1. 传感器布放位置的选择在布局光纤传感网络温度传感器时，需要考虑到监测区域的特点和需求。
通常，需要平均分布传感器来确保全方位的温度监测。
在大型区域，如工业场所或建筑物，传感器的间距应适当缩小，以提高监测的精度。
而在小区域，如实验室或小型设备中，传感器可以放置得更加稀疏。
2. 传感器的密度控制传感器的密度也是布局策略中需要考虑的重要因素。
密度过高会导致传感器之间的干扰，而密度过低则会降低监测的准确性。
因此，在布放传感器时，需要根据监测区域的大小和精确度要求来选择适当的传感器密度。
3. 传感器布放的深度和位置选择在光纤传感网络中，温度传感器的布局深度和位置选择也会对监测结果产生影响。
通常情况下，温度传感器距离被监测对象表面的深度越大，会使得温度变化的响应时间变长，因此需要根据具体需求选择合适的传感器位置。
二、光纤传感网络中温度传感器数据处理技术1. 数据采集与传输光纤传感网络中的温度传感器会实时采集温度变化的数据，并将其通过光纤传输至数据处理系统。
为确保数据的准确性和稳定性，需要合理选择传感器类型和参数，采用合适的数据传输协议。
2. 数据解算与分析光纤传感网络中的温度传感器采集的原始数据通常是模拟信号，需要进行适当的数据解算与分析。
常用的方法包括线性插值、曲线拟合等。
通过对解算后的温度数据进行分析，可以获得更加准确和有用的信息。
3. 数据可视化与报警处理为方便用户获取温度监测结果，光纤传感网络中的温度传感器数据可以通过图像化的方式进行展示。
使用数据可视化技术，可以将温度变化趋势直观地呈现给使用者，从而更好地理解监测结果。
同时，通过设置合适的报警机制，可以在温度异常时及时向用户发送报警信息，提高监测系统的实时性和稳定性。
分布式光纤温度传感器的设计和优化
分布式光纤温度传感器的设计和优化设计和优化分布式光纤温度传感器随着科学技术的不断发展，智能化和自动化的趋势越来越明显。
分布式光纤温度传感器是一种新兴的传感技术，其通过光纤传感器将温度传感变成光的变化，可以在光纤传输过程中实时检测温度变化。
本文将对分布式光纤温度传感器的设计和优化进行探讨。
一、分布式光纤温度传感器概述分布式光纤温度传感器系统由光纤光源、光纤光学系统、探测器和信号处理器等组成。
传感器通过对光强的变化进行检测，实现对温度的监测和调节。
其优点在于：能够实时监测和控制相应区域的温度；光纤传输距离较长，传输损失小，不受干扰；传感器可以承受高温和腐蚀等恶劣环境，适用于各种工业领域。
二、分布式光纤温度传感器设计1. 光纤传感器的选择。
光纤传感器是分布式光纤温度传感器的核心，对传感器的性能影响较大。
通常采用光纤布拉格光栅传感器，其结构简单，易于集成，可靠性高，价格适中。
2. 光源和检测器的选择。
光源和检测器是分布式光纤温度传感器的两个重要部分。
光源采用光纤光源可以提供稳定、高亮度和均匀的光源。
检测器采用光电二极管和光纤光纤收发机，具有较高的信噪比和灵敏度。
3. 光纤的布置。
光纤的布置是分布式光纤温度传感器的另一个重要方面。
对于大型施工工程，可以采用在光纤缆中织入光纤传感器的方式进行布置，在沿途的路程中能够较为完整地记录温度变化的信息。
三、分布式光纤温度传感器优化1. 信号传输。
分布式光纤温度传感器的信号传输系统，包括光纤接头、光距离、放大器和滤波器等部分。
对于传感器信号的传输和处理，应该采用高速数字信号处理器，以提高信号处理和分析的精度和效率。
2. 线性化和实时响应。
为了提高分布式光纤温度传感器的精度和实时性，应该对光纤传感器进行线性化处理，以消除非线性误差。
同时，应该确保传感器的实时响应性，可以通过同时采集多个光信号来实现。
3. 精度验证和维护。
为了确保分布式光纤温度传感器的精度和可靠性，应该进行定期维护和检测。
光纤温度传感器的设计
目录1 绪论 (1)2 光纤的基础知识介绍 (3)2.1光纤的结构 (3)2.2光纤传输原理 (4)2.2.1传输条件 (4)2.3光纤的温度特性 (5)2.4光纤的机械特性 (6)3 传感器的基本概念 (7)3.1传感器的定义与组成 (7)3.2光纤传感器基本工作原理及类型 (8)3.2.1光纤传感器基本工作原理 (8)3.2.2光纤传感器的类型 (8)3.2.3传感器的数学模型 (9)3.3光纤传感器的调制原理 (10)3.4光纤传感器的特点和发展趋势 (11)3.4.1光纤传感器的特点 (11)3.4.2光纤传感器的发展趋势 (12)4 半导体吸收型光纤温度传感器 (13)4.1工作原理 (13)4.2测量装置结构 (13)4.3光探测器的简要介绍 (15)4.3.1 PIN光电二极管 (15)4.3.2雪崩二极管（APD） (16)4.4光纤传感器的光源要求 (18)5 半导体吸收型光纤温度传感器实现电路 (19)5.1 LED数字式驱动电路 (19)5.2半导体吸收型光纤传感器的接收电路 (21)6 结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)光纤温度传感器的设计中文摘要随着科技的发展，以光纤为核心的各类传感器开始应用于工业领域中，它具有传统各类传感器不可比拟的优点，它的抗干扰性、抗辐射性更强，能满足各种特殊场合的应用并且效果比传统的传感器更好。
本文主要讲叙了以光纤为核心的温度传感器的设计和开发，从光纤的基础入手，首先介绍了光纤的基础知识,诸如:光缆结构,光导纤维的导光原理等,然后结合传感器引入了光纤传感器的定义,分类及工作原理;而本次论述的对象是光纤温度传感器的定义,因此以温度为被测量对象,根据实际需要,结合具体传感器自身的特点,选用了半导体吸收型光纤传感器并介绍了其根本结构,基本原理,随后给出了半导体吸收型光纤温度传感器的实现电路,由此一个成熟的光纤温度传感器就论述完毕了。
当然光纤温度传感器有多种实用的设计方法,本课题应用半导体吸收型光纤温度传感器这种方法。
基于光纤传感技术的温度传感器设计与制作
基于光纤传感技术的温度传感器设计与制作随着科技的发展，光纤传感技术在各行各业中被广泛应用。
光纤传感技术的优势在于对环境的侵扰小、可靠性高，同时具有灵敏度高、线性好等特点，可以实现对各种参数的高精度测量。
其中之一的应用就是温度传感技术。
基于光纤传感技术的温度传感器不仅可以实现高精度测量，还具有抗干扰能力强等优势，成为工业领域中常用的一种传感技术。
一、基本原理及光纤温度传感技术的特点基于光纤传感技术的温度传感器原理是利用光纤的光学特性，将传感器与被测物体相连，当被测温度发生变化时，通过光纤的传输，产生不同的光学信号，通过分析这些信号的变化，即可得到被测物体的温度值。
与传统温度测量技术相比，基于光纤传感技术的温度传感器具有以下特点：1. 高精度：光纤传感技术可以实现高精度的温度测量，达到0.1℃的测量精度。
2. 可靠性高：光纤传感器不易受到电磁波等外部干扰，具有较高的抗干扰能力，并且可以在高温和高压的环境下正常工作。
3. 多路传感：光纤传感技术可以实现多路温度传感，一个系统中可以同时测量不同位置的温度。
4. 线性优良：基于光纤传感技术的温度传感器具有线性好的特点，可以实现稳定的测量结果。
5. 远程监控：基于光纤传感技术的温度传感器可以实现远程监控，可以将多个传感器的数据通过网络传输到控制中心，方便管理和处理。
二、基于光纤传感技术的温度传感器设计方案1. 光纤传感层设计传感层是光纤传感器的关键结构，主要包括光纤、保护层、镀金层和高温隔离层。
在选用光纤时，需要选择具有高纯度、高抗拉强度、低吸水率的光纤。
保护层主要是为了保护光纤免受外部损伤，一般采用耐腐蚀性能较好的镀铝层或氧化锌保护膜。
高温隔离层主要用于隔离光纤传感层和被测物体之间的温度，同时也起到保护光纤不受高温侵袭的作用。
2. 光纤耦合器设计光纤耦合器主要用于将光纤传感层中的光信号转换成电信号，以方便后续的数据处理。
光纤耦合器包括探头、光耦合引线、探头基座和分光器。
基于光纤传感技术的温度传感器设计
基于光纤传感技术的温度传感器设计近年来，传感技术在生产、医疗、安防等众多领域中起到了越来越大的作用。
其中，基于光纤传感技术的温度传感器是目前比较热门的研究方向之一。
本文将从传感器的原理、设计以及应用等多个方面来深入探讨基于光纤传感技术的温度传感器。
一、原理基于光纤传感技术的温度传感器，是将光纤作为测量单元，通过光纤中的光信号来实现温度的测量。
传统温度传感器在测量过程中存在许多缺点，如灵敏度低、响应速度慢等，而基于光纤传感技术的温度传感器则具有响应速度快、灵敏度高、不易受到干扰等优点。
光纤传感技术的温度传感器采用了纤维布里-珀罗效应（F-P效应）。
F-P效应是指在光纤的两端分别镀上透明膜，当光线在光纤中传输时，会在两端的膜层之间来回反射，当光束达到一定条件时，会在光纤中形成共振现象，从而形成峰值。
当温度改变时，光纤的长度也会随之改变，这样就会导致光的波长发生变化，进而使F-P效应的峰值位置发生变化，因此可以通过检测峰值位置的移动来测量温度的变化。
二、设计基于光纤传感技术的温度传感器的设计需要考虑多种因素，如光纤的选择、光纤尺寸、膜层的厚度等。
1. 光纤的选择在选择光纤时，需要考虑其材质、直径、切口方式和长度等因素。
一般采用光学单模光纤，其直径一般是9μm或10μm，切口方式一般为45度角，长度则要根据实际情况来选择。
2. 光纤尺寸光纤长度、直径会直接影响到传感器的灵敏度和响应速度。
光纤长度越长，灵敏度就越高，但响应速度会减慢。
光纤直径越小，灵敏度越高，但损耗也会增加。
因此需要综合考虑实际应用要求来选择合适的尺寸。
3. 膜层的厚度膜层的厚度直接影响到F-P效应的峰值位置和传感器的灵敏度。
膜层越薄，峰值位置越敏感，但灵敏度也会相应降低。
膜层越厚，灵敏度越高，但峰值位置也会相应移动得更慢。
因此需要在实验中进行不同厚度的调试。
三、应用基于光纤传感技术的温度传感器主要应用于航空、航天、电力、化工以及环保等领域。
光纤式温度传感器的设计
J I A N G S U U N I V E R S I T Y学院名称：专业班级：学生姓名：学生学号：2011 年6 月光纤式温度传感器的设计一、设计的目的通过利用水银的遮光性，以及水银的热胀冷缩性能,当水银达到一定的液位时，从而遮住光纤的传输路线。
这达到光纤传输跳跃，通过信号的终断输出到到外输接口的，以达到预期目的。
二、光纤导光的原理光是一种电磁波，一般采用波动理论来分析导光的基本原理。
然而根据光学理论中指出的：在尺寸远大于波长而折射率变化缓慢的空间，可以用“光线”即几何光学的方法来分析光波的传播现象，这对于光纤中的多模光纤是完全适用的。
为此，我们采用几何光学的方法来分析。
由图2-1可以看出：入射光线AB 与纤维轴线OO 相交为θi 入射后折射(折射角为θj ) 至纤芯与包层界面C 点，与C 点界面法线DE 成θk 角，并由界面折射至包层，CK 与DE 夹角为θr 。
图2-1 光纤导光示意图由图2-1可得出j i n n θθsin sin 10= （2-1）r k n n θθs i n s i n21= （2-2） 由（2-1）式可推出j i n n θθs i n )(s i n 01= 因k j θθ-=090所以kk k i n n n n n n θθθθ2101001sin 1cos )90sin()(sin -==-= （2-3）由（2-2）式可推出r k n n θθs i n )(s i n 12=并代入（2-3）式得21201)s i n (1s i n r i n nn n θθ-=k n n n θ222210s i n 1-=（2-4） （2-4）式中n 0为入射光线AB 所在空间的折射率，一般皆为空气，故10≈n ；n 1为纤芯折射率，n 2为包层折射率。
当叫n 0＝1，由(2-4)式得=i θs i n rn n θ22221s i n - （2-5）当090=r θ的临界状态时，0i i θθ=22210s i n n n i -=θ （2-6）纤维光学中把(2-6)式中0sin i θ定义为“数值孔径”NA(Numerical Aperture )。
基于全光纤XXX干涉仪的温度传感器设计
基于全光纤XXX干涉仪的温度传感器设计思路本文基于全光纤XXX干涉仪的结构与原理，探讨了光纤温度传感器的设计。
对于光纤温度传感器设计中所涉及到的光源、光纤耦合器、光路准直、光谱分析、信号检测及处理、条纹计数器等问题进行了详细的讨论。
2.2光源在光纤温度传感器的设计中，光源是一个关键的部分。
为了提高干涉条纹的亮度，通常会采用扩展光源。
同时，为了保证光源的稳定性和可靠性，可以采用具有高稳定性的激光器作为光源。
2.3光纤耦合器光纤耦合器是将来自激光器的光束分成光强相同的两束光的关键部件。
为了保证光纤耦合器的稳定性和可靠性，可以采用具有高精度的光纤耦合器。
2.4光路准直在光纤温度传感器的设计中，光路准直是一个关键的部分。
为了保证光路准直的精度和稳定性，可以采用具有高精度的准直器。
2.5光谱分析光谱分析是光纤温度传感器设计中的一个关键环节。
通过光谱分析，可以确定干涉条纹的数量，从而得到被测温度的变化。
为了保证光谱分析的准确性和稳定性，可以采用具有高分辨率的光谱仪。
2.6信号检测及处理信号检测及处理是光纤温度传感器设计中的一个关键环节。
通过光探测器接收到干涉条纹的变化信息，并输入到数据处理系统，即可得到测量温度的目的。
为了保证信号检测及处理的准确性和稳定性，可以采用具有高灵敏度的光探测器和数据处理系统。
2.7条纹计数器条纹计数器是光纤温度传感器设计中的一个关键环节。
通过条纹计数器，可以确定干涉条纹的数量，从而得到被测温度的变化。
为了保证条纹计数器的准确性和稳定性，可以采用具有高精度的计数器。
总之，本文基于全光纤XXX干涉仪的结构与原理，探讨了光纤温度传感器的设计。
通过对光源、光纤耦合器、光路准直、光谱分析、信号检测及处理、条纹计数器等问题的讨论，为光纤温度传感器的设计提供了一定的参考。
利用全光纤XXX干涉仪设计温度传感器的原理图如图2所示。
激光器发出的相干光会被分束器分别送入两根长度相同的单模光纤。
其中，参考臂光纤不受外场作用，信号臂放在需要探测的温度场中。
基于光纤传感器的温度测量系统设计与实现
基于光纤传感器的温度测量系统设计与实现近几年，温度传感器技术得到了飞速的发展，其中光纤传感技术逐渐成为了各个领域的关注焦点。
光纤传感技术因其特殊的优势，被广泛应用于环境监测、工业制造、航空航天等领域。
本文将重点探讨基于光纤传感器的温度测量系统的设计和实现。
1. 光纤传感器的工作原理光纤传感器是利用光纤的特性对物理量进行检测的一种传感器。
在温度测量中，光纤传感器测量温度的原理是通过测量光在光纤中的传输速度变化来实现的。
当温度变化时，光纤的材料会发生微小的形变，从而导致光的传输速度发生变化，通过测量这种变化可以计算出温度的变化。
2. 温度传感器的分类按照测量原理，温度传感器可以分为接触式和非接触式两种。
接触式温度传感器需要直接接触被测物体，而非接触式温度传感器则可以在不接触被测物体的情况下进行测量。
其中，光纤传感器属于非接触式温度传感器。
3. 基于光纤传感器的温度测量系统设计基于光纤传感器的温度测量系统主要包括光纤传感器、检测装置、数据采集器和显示屏等部分。
在设计系统时，需要考虑到光纤传感器的安装方式、测量范围、检测精度等因素。
（1）光纤传感器的安装方式在测量温度时，光纤传感器需要与被测物体相连，用于传递物体的温度信息。
由于光纤传感器本身具有较高的灵活性和耐高温、耐酸碱等特点，可以采用多种方式进行安装。
一般来说，光纤传感器的安装方式可以分为直接粘贴法、夹持法、包覆法和附着法等。
（2）检测装置的选择检测装置是光纤传感器温度测量系统的核心部分，其性能的好坏直接影响到测量精度。
在选择检测装置时，需要考虑到测量系统的测量范围和精度等因素。
一般来说，检测装置可以选择光纤光谱仪、白光干涉仪、光时域反射法等。
（3）数据采集器的选择数据采集器主要用于采集光纤传感器所测得的温度信息。
在选择数据采集器时，需要考虑到数据采集精度、采样频率、存储容量等因素。
目前常用的数据采集器有万用表、数据采集卡、微处理器等。
（4）显示屏的设计显示屏主要用于显示所采集的温度信息。
光纤传感网络中温度传感器阵列的设计与布局
光纤传感网络中温度传感器阵列的设计与布局在光纤传感网络中，温度传感器阵列的设计与布局是至关重要的。
它们被广泛应用于工业控制、环境监测和安全监测等领域。
本文将重点介绍光纤传感网络中温度传感器阵列的设计原理、布局方法以及应用案例，旨在帮助读者更好地理解和实践该技术。
首先，温度传感器阵列的设计需要考虑以下几个方面：传感器类型的选择、布线方式的确定和采样精度的要求。
传感器类型的选择是设计过程中的重要一步。
常见的温度传感器类型有热电偶、热敏电阻和红外线传感器等。
在选择传感器类型时，需要根据具体应用场景的要求来确定。
例如，若需要测量高温环境下的温度变化，则热电偶是一种较好的选择；若需要在较大范围内测量温度，则热敏电阻更适合；而红外线传感器常用于非接触式测温。
布线方式的确定是指如何将温度传感器点阵布置在传感器网络中。
一般来说，可采用串联布线或并联布线两种方式。
串联布线方式适用于需要准确测量每个传感器点的温度变化的场景；而并联布线方式适用于需要同时测量多个传感器点的平均温度的场景。
根据实际需求，选择合适的布线方式是确保传感器网络稳定工作的关键。
除了传感器类型和布线方式，采样精度也是决定设计与布局的重要因素。
精度的要求直接影响到系统的测量准确性。
在设计过程中，需根据实际应用需求来确定采样精度，进而选择合适的模拟-数字转换器（ADC）以及信号处理方法。
温度传感器阵列的布局是确保传感器网络能够正常工作的关键。
在布局过程中，需考虑以下几个方面：温度传感器的安装位置、布线路径的确定和采样点的分布。
首先，温度传感器的安装位置应选择在需要测量的区域内，并与被测物体直接接触或接近。
若被测物体较大，可考虑在不同位置分布多个传感器点，以获取更准确的温度变化信息。
其次，布线路径的确定应考虑传感器网络的可靠性和布线成本。
一般来说，较短的布线路径可以降低信号传输的损失和噪声干扰。
同时，合理规划布线路径还有助于维护和保养传感器网络。
最后，采样点的分布必须符合实际需求，并能够覆盖所有关键区域。
光纤温度传感器的设计与测试
光纤温度传感器的设计与测试随着工业自动化、环境监测、医疗设备等领域的发展，温度传感器在各种应用场景中发挥着重要的作用。
在高温、高压、强电磁等恶劣环境下，电子传感器往往难以正常工作，因此光纤温度传感器越来越受到人们的关注。
本文将介绍一种基于光纤的温度传感器的设计与测试。
一、光纤温度传感器的原理光纤温度传感器是一种通过光学信号来测量温度的传感器。
其原理基于热致光学效应，即当光纤受到热量影响时，其折射率发生改变。
通过光纤的入射光信号和反射光信号之间的差异，可以计算出温度的数值。
二、光纤温度传感器的设计1. 光纤选取一条质量好的光纤非常关键。
一般来说，采用单模光纤可以获得更好的精度和稳定性。
由于光纤本身的折射率对于温度变化的响应速度很快，而且热膨胀系数和热传导系数较小，因此非常适合于温度传感器的使用。
2. 光源和探测器光源和探测器也是光纤温度传感器中的关键部件。
在光源方面，我们一般采用线性调制的半导体激光器，其输出波长可以选择780nm到1550nm之间的任何一个波长。
探测器的类型和使用场景有很大关系，一般选择具有高灵敏度和快速响应速度的光电探测器。
3. 光纤耦合器光纤耦合器在光纤温度传感器中起到了关键的作用。
它能够将光纤入射光线与反射光线耦合在一起，从而实现光学信号的交叉检测。
在设计中，需要注意光纤耦合器的插损和带宽等参数，以达到最佳的检测效果。
4. 信号分析光纤温度传感器的信号处理需要进行两种操作：增益控制和分析。
增益控制通常采用自适应放大器来实现，而信号分析则利用光电转换和信号变换的原理，将信号转换为温度数据。
三、光纤温度传感器的测试在制作完光纤温度传感器后，需要进行一系列的测试，以验证其性能和稳定性。
以下是几个需要测试的关键指标：1. 精度精度是光纤温度传感器最重要的指标之一。
其精度通常以绝对误差或者百分之几的误差来表示。
在测试中，可以通过比对标准温度传感器的数据来进行验证。
2. 稳定性由于光纤温度传感器的结构较为复杂，其稳定性也是一个需要注意的问题。
光纤测温探测系统设计报告
光纤测温探测系统设计报告一、引言光纤测温是一种利用光纤传感技术实现温度测量的方法。
光纤测温探测系统通过光纤传感器将温度信号转化为光强信号，进而进行温度的监测与测量。
本报告将介绍光纤测温探测系统的设计原理、硬件结构、工作过程以及应用领域。
二、设计原理光纤测温探测系统的核心部件是光纤传感器。
光纤传感器通过光纤中的温度敏感材料，如光纤光栅等，将温度转化为光强信号。
光纤传感器中温度敏感材料的特性会随着温度的变化而发生相应变化，进而引起光纤内部射光的散射和吸收，从而改变光的传输和强度。
通过测量光强的变化，可以间接测量温度的变化。
三、硬件结构光纤测温探测系统主要由以下组成部分构成：1. 光源：提供光纤传感器所需的射光源，常用的光源包括激光器、LED 等。
2. 光纤传感器：将温度转化为光信号的器件，根据不同的应用场景，可选择不同类型的光纤传感器。
3. 光纤连接器：连接光源和光纤传感器的光纤连接器，保证信号的传输质量。
4. 光电转换器：将光信号转换成电信号，进行信号放大和滤波等处理。
5. 数据处理单元：接收光电转换器输出的电信号，进行温度信号的解码和处理，通过计算得到温度数值。
6. 显示器：将处理后的温度数值进行显示，以便用户进行观测和监测。
四、工作过程光纤测温探测系统的工作过程如下：1. 光源发出一束光经过光纤传感器输入。
2. 光纤传感器中的温度敏感材料受到温度的影响后，散射和吸收光的强度发生变化。
3. 光强变化的光信号经过光纤传输到光电转换器。
4. 光电转换器将光信号转换成相应的电信号，并进行进一步的信号处理，如放大和滤波。
5. 数据处理单元接收光电转换器输出的电信号，进行温度信号的解码和处理。
6. 处理后的温度数值通过显示器进行显示，供用户进行观测和监测。
五、应用领域光纤测温探测系统广泛应用于以下领域：1. 火灾监测：通过在建筑物内部或火灾多发地点安装光纤传感器，实现对温度的实时监测，及时发现火灾隐患。
2. 电力系统监测：对于电力系统中的高温设备和输电线路，安装光纤传感器进行实时监测，以确保设备运行安全。
光纤温度传感器的设计
光纤温度传感器的设计(共8页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-设计性实验报告实验课程：医用传感器设计实验学生姓名：程胜雄学号： 0专业班级： 08医工医疗器械方向2010年 12月 8 日光纤温度传感器的设计摘要：介绍了金属热膨胀式光纤温度传感器的设计，利用金属件的热膨胀的原理，通过绕制在金属件上的光纤损耗产生变化，当光源输出光功率稳定的情况下，探测器接收光功率受温度调制，通过光电转换，信号处理，完成温度的换算。
传感器以光纤为传输手段，以光作为信号载体，抗干扰能力强，测量结果稳定、可靠，灵敏度高。
关键词：光纤，传感器，光纤传感器，光纤温度传感器在光通信系统中，光纤是用作远距离传输光波信号的媒质。
在实际光传输过程中，光纤易受外界环境因素的影响；如温度、压力和机械扰动等环境条件的变化引起光波量，如发光强度、相位、频率、偏振态等变化。
因此，人们发现如果能测出光波量的变化，就可以知道导致这些光波量变化的物理量的大小，于是出现了光纤传感技术。
一：光纤传感器的基本原理在光纤中传输的单色光波可用如下形式的方程表示E=式中，是光波的振幅：w是角频率；为初相角。
该式包含五个参数，即强度、频率w、波长、相位（wt+）和偏振态。
光纤传感器的工作原理就是用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已知调制的光信号进行检测，从而得到被测量。
当被测物理量作用于光纤传感头内传输的光波时，使的强度发生变化，就称为强度调制光纤传感器；当作用的结果使传输光的波长、相位或偏振态发生变化时，就相应的称为波长、相位或偏振调制型光纤传感器。
（一）强度调制1.发光强度调制传感器的调制原理光纤传感器中发光强度的调制的基本原理可简述为，以被测量所引起的发光强度变化，来实现对被测对象的检测和控制。
其基本原理如图5-39所示。
光源S发出的发光强度为的光柱入传感头，在传感头内，光在被测物理量的作用下强度发生变化，即受到了外场的调制，使得输出发光强度产生与被测量有确定对应关系的变化。
光纤传感器的设计和应用
光纤传感器的设计和应用随着科技的不断发展，传感器技术也在不断更新，而光纤传感器作为一种新型传感器，被越来越多的人们所重视和应用。
本文就来讨论一下光纤传感器的设计和应用。
一、光纤传感器的概念和原理光纤传感器是利用光纤传输光信号的特性，通过光纤传感器的结构和信号处理设备，可以检测物体或环境的温度、压力、形变等变化，从而实现非接触式、高精度的测量和监控。
其原理主要是基于物体或环境对光纤的物理性质的改变，如温度引起的热膨胀、压力引起的形变、折射率的变化等，从而改变了光纤的透明度、反射率、传输延迟时间等物理性质，通过测量这些变化可以确定物体或环境的状态。
二、光纤传感器的设计与实现光纤传感器的设计和实现包括两个方面，一是传感器的结构设计，二是信号处理和数据采集。
传感器结构设计光纤传感器的结构设计主要包括光纤的选择、布置方式和传感头的结构设计。
通常采用单模光纤或多模光纤作为传感元件，优选质量好、反射率高、传输速度快且抗拉强度高的光纤。
对于光纤的布置方式，可分为点式、线式和面式三种布置方式，具体应根据检测对象的形状和要求来设计选择。
对于传感头的结构设计，应综合考虑其机械性能、光学性能和可制造性等因素，以保证传感器的灵敏度和可靠性。
信号处理和数据采集光纤传感器使用标准光学脉冲测量技术和比较方式，在光纤传输的信号中增加一些测试波形，检测物体或环境信号变化，然后将信号传输到信号处理器或数据采集器中，进行信号解析、滤波、放大等处理，最终得到准确的测量数据。
信号处理技术的发展，使得光纤传感器的高速化、智能化和网络化等方向有了广阔的应用前景。
三、光纤传感器的应用领域由于光纤传感器具有体积小、质量轻、防腐蚀、高温、抗干扰等特点，因此在现代工业生产和环境监测等领域得到广泛应用。
1、工业自动化在机械加工、动力机械、化工、食品、制药等行业中，利用光纤传感器可以实现流体、压力、温度等参数的监控和控制，全面提高了机器设备的自动化水平。
光纤温度传感器的设计
光纤温度传感器的设计
一、概述
光纤温度传感器（Fiber-Optic Temperature Sensor）是一种使用光纤作为传感器的新型温度感应器，它具有便携性高、抗电磁干扰强、精度高等特点，特别适用于在高温、极端环境中测量温度，如航空、航天、汽车、渔业、火车等广泛应用领域。
二、原理
光纤温度传感器是一种基于热光学原理的温度传感器，采用一根光纤作为传感器，在温度变化的环境中测量光纤在进出光纤处的温度变化。
传感器的原理是通过光纤中光子本质的拉曼效应，在光纤进出口处测量光纤的温度变化，然后将光纤的温度变化转换为电信号，由数据处理器进行数据处理，最终得到测量中实际温度的值。
三、结构
1.光纤：由一根光纤作为传感器的基础，它的厚度一般为几十微米，重量轻，对电磁干扰不敏感，可以抗酸、碱、强磁场和高温环境；
2.光纤线缆：光纤传感器的工作原理是将光纤的温度变化转换为电信号，所以需要用光纤线缆将光纤与数据处理器连接，传输温度信号；
3.数据处理器：温度信号由光纤线缆传递给数据处理器，进行信号处理得到实际温度值；
4.显示器：温度信号经过处理后。
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设计性实验报告实验课程：医用传感器设计实验学生姓名：程胜雄学号: 080921037专业班级：08医工医疗器械方向2010年12月8日光纤温度传感器的设计摘要：介绍了金属热膨胀式光纤温度传感器的设计，利用金属件的热膨胀的原理，通过绕制在金属件上的光纤损耗产生变化，当光源输出光功率稳定的情况下，探测器接收光功率受温度调制，通过光电转换，信号处理，完成温度的换算。
传感器以光纤为传输手段，以光作为信号载体，抗干扰能力强，测量结果稳定、可靠, 灵敏度咼。
关键词：光纤，传感器，光纤传感器，光纤温度传感器在光通信系统中，光纤是用作远距离传输光波信号的媒质。
在实际光传输过程中，光纤易受外界环境因素的影响；如温度、压力和机械扰动等环境条件的变化引起光波量，如发光强度、相位、频率、偏振态等变化。
因此，人们发现如果能测出光波量的变化，就可以知道导致这些光波量变化的物理量的大小，于是出现了光纤传感技术。
一：光纤传感器的基本原理在光纤中传输的单色光波可用如下形式的方程表示E=错误！未找到引用源。
式中，错误!未找到引用源。
是光波的振幅：w是角频率；■为初相角。
该式包含五个参数，即强度错误!未找到引用源。
、频率w、波长错误！未找到引用源。
、相位（wt+ J和偏振态。
光纤传感器的工作原理就是用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已知调制的光信号进行检测，从而得到被测量。
当被测物理量作用于光纤传感头内传输的光波时，使的强度发生变化，就称为强度调制光纤传感器；当作用的结果使传输光的波长、相位或偏振态发生变化时，就相应的称为波长、相位或偏振调制型光纤传感器。
（一）强度调制1.发光强度调制传感器的调制原理光纤传感器中发光强度的调制的基本原理可简述为，以被测量所引起的发光强度变化，来实现对被测对象的检测和控制。
其基本原理如图 5-39所示。
光源S发出的发光强度为错误!未找到引用源。
的光柱入传感头，在传感头内，光在被测物理量的作用下强度发生变化，即受到了外场的调制,使得输出发光强度错误!未找到引用源。
产生与被测量有确定对应关系的变化。
由光电探测器检测出发光强度的信号，经信号处理解调就得到了被测信号。
2.发光强度调制的方式（1）利用光纤微弯效应；（2）利用被测量改变光纤或者传感头对光波的吸收特性来实现发光强度调制；（3）通过与光纤接触的介质折射率的改变来实现发光强度调制；（4）在两根光纤间通过倏逝波的耦合实现发光强度调制；（5）利用发送光纤和接收光纤作相对横向或纵向运动实现发光强度调制，这是当被测物理量引起接收光纤位移时，改变接收发光强度，从而达到发光强度调制的目的。
这种位移式发光强度调制的光纤传感器是一种结构简单，技术较为成熟的光纤传感器。
3.发光强度调制型传感器根据其调制环节在光纤内部还是在光纤外部可以分为功能型和非功能型两种。
4.强度调制式光纤传感器的特点解调方法简单、响应快、运行可靠、造价低。
缺点是测量精度较低，容易产生偏移，需要采取一些自补偿措施（二）相位调制相位调制光纤传感器的基本原理通过被测量的作用，使光纤内传播的光相位发生变化，再利用干涉测量技术把相位转换为光强变化，从而检测出待测的物理量。
如图5-40其中图a 、b 、c 分别为迈克尔逊、马赫-泽得和法布里-珀罗式的全光纤干涉仪结(三) 波长调制波长调制光纤传感器的基本原理二.光纤传感器的特点与传统的传感器相比，光纤传感器的主要特点是:(1) 抗电磁干扰，电绝缘；本质安全(2) 灵敏度高波长调制传感器的基本结构如图5-41 0(3)重量轻，体积小，外形可变 (4)测量对象广泛 (5)对被测介质影响小 (6) 可以进行连续分布测量，便于复用，便于成网光纤温度传感器光纤温度传感器是上世纪70年代发展起来的一门新型的测温技术。
它基于 光信号传送信息，具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征。
在国外，光纤 温度传感器发展很快，形成了多种型号的产品，并已应用到多个领域，取得了很 好的效果。
国内在这方面的研究也如火如荼，多个大学、研究所与公司展开合作， 研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。
按工作原理分，光纤温度传感器可 分为功能性和传输型两种。
功能型温度传感器中光纤作为传感器的同时也是光信 号的载体，而传输型温度传感器中光纤则只传输光信号。
目前主要的光纤温度传 感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤荧光温度传感器、 干涉型光纤温度传感器等。
其中应用最多当属分布式光纤温度传感器与光纤光栅 温度传感器。
1 )分布式光纤温度传感器分布式光纤传感器最早是在1981年由英国南安普敦大学提出的。
激光在光纤传送中的反射光主要有瑞利散射(Rayleigh scatter )、拉曼散(Ramanscatter )、和布里渊散射(Brillouin scatter )三部分，如图 1 所示。
分布式光纤传感器经历从最初的基于后向瑞利散射的液芯光纤分布式温度监 控系统，到电力Arli-Sliikes 1 ■: Mk -ll Si 分布式光歼温用传馬器搖本煉辿创「同散叼、… IntitleiLLi ph Std 齡bi I系统保护与控制基于光时域（OTDR）拉曼散射的光纤测温系统，以及基于光频域拉曼散射光纤测温系（ROFDA）等等。
目前其测量距离最长可达30 km，测量精度最高可达0.5 C,空间定位精度最高可达0.25 m，温度分辨率最高可达到0.01 r左右。
目前，分布式光纤温度传感器主要基于拉曼散射效应及光时域反射计（OTDR）技术实现连续分布式测量，如 York Sensa、Sensornet 等公司产品。
基于布里渊散射光时域及光频域系统也是当前光纤传感器领域研究的热点，LIOS、MICRION OPTICS等公司已有相应的产品。
2）光纤光栅点式温度传感器光纤光栅温度传感器是利用光纤材料的光敏性在光纤纤芯形成的空间相位光栅来进行测温的。
光纤光栅以波长为编码，具有传统传感器不可比拟的优势，已广泛用于建筑、航天、石油化工、电力行业等。
光纤光栅温度传感器主要有Bragg 光纤光栅温度传感器和长周期光纤光栅传感器。
Bragg光纤光栅是指单模掺锗光纤经紫外光照射成栅技术而形成的全新光纤型Bragg光栅，成栅后的光纤纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生Bragg光栅效应，其基本光学特性就是以共振波长为中心的窄带光学滤波器，满足如下光学方程：/b = 2 n A （1）式中：入b为Bragg波长；A为光栅周期；n为光纤模式的有效折射率。
长周期光纤光栅是一种特殊的光纤光栅，其传光原理是将前向传输的基模耦合到前向传输的包层模中。
由于其宽带滤波、极低的背景发射等特点引起人们的重视，是一种新型的宽带带阻滤波器。
光纤温度传感器的设计根据光纤弯曲损耗的理论分析，光纤温度传感器结构由三大部分组成：温度敏感头、传输与信号处理部分，具体结构示意图如图3所示。
1、温度敏感头温度敏感头是温度传感器中最主要的部件，是将所测量温度转换成直接能够测量的参数，在这里，是转换成光纤的损耗大小，同等状态下，损耗大，探测器接收到的光功率小，反之，接收到功率就大。
传感头主要由多模光纤与金属构件组成，如图3所示，将光纤施加一定的张力后直接加载在多边形金属构件上，固定好后将光纤两端头引出，在引出光纤的两端制作连接器，外加光纤保护措施，传感头主要工序就已经完成了。
金属零件随温度高低不同产生形变也不一样，加载在零件上光纤弯曲损耗大小随之改变金属件受到温度越高，形变越大，在光源输出光功率稳定情况下，光纤弯曲损耗增加时，探测器接收到的光功率就会减小，反之, 接收到的光功率增大。
当传感头处的温度场发生变化时，通过探测器将接收到的不同光信号转换成电信号，进一步处理、计算，输出外界的温度值大小。
金属零件在热变形时，其变形量不仅与零件尺寸、组成该形体的材料线膨胀系数a、环境温度t有关，而且与形体结构因子(取决于几何参数)有关，计算比较复杂，在这里采用传统的公式模拟来计算：Lt= L[1+ a (t-20 °C)](5) 式中，Lt—温度t时的尺寸；L— 20 C时的尺寸；a—线膨胀系数，其数学表达式比较复杂，可选用平均线膨胀系数，经过查表可知。
为了提高传感器的灵敏度，温度敏感头金属材料需选用膨胀系数较大的，且膨胀系数在整个温度测量区间要较稳定，有较好重复性；温度敏感头的结构形状也是要考虑的另一个因素，不同的形状，对灵敏度影响很大。
要提高传感头对温度的响应时间，需要选用导热系数较高的材料，比热越小越好，在温度突变时，能快速响应。
经过课题组反复计算与试验，选用成本较低、加工容易、导热较快，并且满足使用范围的金属材料铝。
通过试验，传感器在-40 °C〜+ 80 °C温度范围内均可精确工作。
2、传输部分光纤在这里不仅要作为转换器件使用，同时也作为光信号传输载体，选用对弯曲损耗更敏感的多模光纤，一般地采用62.5/125阿标准的多模光纤。
由于加载光纤时要施加一定的张力控制，使得光纤缠绕在金属零件上，光纤本身就比较容易损坏，敏感头处光纤长时间受到一定内应力作用，必须对光纤的涂层进行加固耐磨处理，增加传感器使用的可靠性。
3、信号处理部分信号处理部分主要由发光管、探测器的驱动电路与数字电路处理两部分组成，发光管、探测器的驱动电路技术已经非常成熟。
数字电路处理主要使用价廉物美的单片机，CPU使用美国ATMEL公司生产的AT89C52单片机，是一块具有低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM ）和256bytes的随机存取数据存储器（RAM ），全部采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准 MCS — 51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。
A/D转换采用AD公司生产的12位D574A芯片，转换时间位25 g，数字位数可设定为12位，也可设为8位，内部集成有转换时钟、参考电压和三态输出锁存，可以与微机直接接口。
为了方便在现场使用，光纤温度传感器扩展了LCD显示接口，同时还扩展了一个RS-232通信口，用于同上位机进行通信，将现场采集的数据传送到上位机，进一步分析处理。
整个监控程序采用模块化设计，主要的功能模块有：系统初始化，A/D采样周期设定，数字滤波，数据处理，串行通信，中断保护与处理，显示与键盘扫描程序等。
程序采用单片机汇编语言来编写，使用广泛、运算的速度快等特点，有效的利用单片机上有限的RAM空间，其中，由于温度的变化引起光强的变化不是线性的，因此我们采用查表法对其测量值进行线性补偿。
试验检验与数据处理已经制作好的温度敏感头通过试验测试。