光纤气体传感器及其组网技术综述

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

（天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所。天津３０００７２）
摘
要：综述了光纤气体传感器及其组网方式，分别介绍了波分复用、频分复用、空分复用以及码分复用
的技术，并分析了各种方法的优缺点，最后讨论了光纤气体传感器的发展方向。
与该气体的浓度或体积分数有关，光源发出的光通过含有一定浓度或体积分数气体的气室后，通过测量吸收强度就可以
根据Ｌａｍｂｅｒｔ — Ｂｅｅｒ定律得到气体浓度或体积分数。李洁、严高师等人根据红外光谱吸收原理提出了测量ＣＯ气体的浓度或体积分数的装置，该系统选择了不与ＣＯ，和水蒸汽重叠的１．５７Ｉｘｍ的吸收峰，并且使用两端加
面有着非常广泛的应用。光纤气体传感器一般是利用光谱
吸收的原理，每一种气体都有特定的吸收谱，其吸收强度
感器的复用不仅可以大大降低整个系统的成本，而且由于
大量减少了连接光纤的数量，复用和简化了系统光源和信号检测处理系统，因此，系统可靠性也大大增强。采用各种
要应用ｊ，对于光纤传感器在气体探测上的应用的研
究也从来没有间断过。另外，大气污染检测和工业过程控制都要求多点，多参量气体的监测和控制，光纤气体传
光纤传感器有着非常多的独特优势，特别适于在恶劣和危险环境中使用，因此，在有毒气体浓度或体积分数测量方
关键词：气体传感器；光纤传感器；气体传感网；复用技术
中图分类号：ＴＰ２１２文献标识码：Ａ文章编号：１０００－－９７８７（２０１３）０９－０００９－－０３
Ｒｅｖｉｅｗｏｎｏｐｔｉｃａｌｉｂｆｅｒｇａｓｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｉｔｓ
ｃｏｄｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＣＤＭ），ａｓｗｅｌｌａｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，
ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＷＤＭ），￣ｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＦＤＭ），ｓｐａｃｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｈｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＳＤＭ）ａｎｄ
０引言
纤不仅作为光传播的介质，而且具有测量的功能。而且光
光纤气体传感器以响应快、耐腐蚀、不受电磁干扰、可
灵活复用等优势Ｅ１Ｊ，已在煤炭、化工、石油等部门中有了重
纤传感器在测量液体和气体浓度或体积分数时所使用的方
法也不尽相同。
２０１３年第３２卷第９期
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
９
光纤气体传感器及其组网技术综述
陈慧，姚建铨，陈曦
ｎｅｅｔｗｏｒｋห้องสมุดไป่ตู้ｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＣＨＥＮＨｕｉ，ＹＡＯＪｉａｎ — ｑｕａｎ，ＣＨＥＮＸｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬａｓｅｒａｎｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｏｐｔｉｃａｌｉｂｆｅｒｇａｓｓｅｎｓｏｒｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇａｓｓｅｎｓｏｒ；ｏｐｔｉｃａｌｓｅｎｓｏｒ；ｇａｓｓｅｎｓｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ；ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｍｍａｒｉｚｅｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｇａｓｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｉｔｓｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇｍｏｄｅ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ