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。
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。
分布式光纤温度传感器设计
摘要分布式光纤传感技术是利用光纤的相关物理特性对被测量场的空间和时间行为进行实时监测的技术。
光纤传感器作为一种测量新技术，利用光波导原理，具有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可挠性好、抗电磁干扰、耐化学腐蚀、原料丰富、制造过程能耗少、节约大量有色金属等突出优点，近年来逐渐扩大应用范围和应用领域。
在光电子技术、计算机技术和微电子技术的发展带动下，分布式光纤传感技术迅速发展，从理论研究走向产品化，解决了很多使用传统传感器难以解决的问题，也是传感领域研究的一个热点。
分布式光纤温度传感器的光纤即是传输介质，又是传感介质，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，与单点或多点准分布测量相比具有较高的性能价格比，以其独特的技术优势广泛应用于工业、国防、航空航天、交通运输和日常生活等各个领域。
本论文对基于拉曼散射的分布式光纤温度传感及其数据处理技术进行了系统而深入的研究，通过对煤矿井下长距离皮带传输线工作特性进行分析，设计分布式光纤温度传感系统并应用于长距离皮带传输线的实际温度检测和火灾报警中。
主要工作有以下几个方面:1.了解基于散射的光纤传感技术所涉及的基础理论。
对光在光纤中的传输特性进行了分析，研究了光纤传感中的影响因素，获得了受温度调制的反斯托克斯光强的关系。
采用光时域反射技术和对温度不敏感的斯托克斯曲线求解反斯托克斯曲线，实现分布式光纤温度测量。
2光信号的调制与解调。
由于所有的信号最终要转换成电信号使用和控制，所以信号的调制与解调就非常重要。
对于所有的传感器来说，其都有精确的理论推导，但在实际应用中必须加以修正。
修正后还要考虑到以后更换光纤型号是否还能达到要求的精度，变换了环境是否还需要新的修正公式或者参数等，这些因素都会影响到最终读数的正确性，所以要进行大量的研究和推理。
3选择合理的元器件和数据处理方式。
基于系统稳定性、灵敏度、信噪比方面要求，激光器工作波长的选定、APD 最佳雪崩增益、光纤的耦合器选定、后向散射光的分离、放大电路的设计等都需要仔细研究，反复斟酌。
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。
毕业设计45光纤温度传感器的研制与开发
光纤温度传感器的研制与开发摘要本文从光纤的基础入手,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;而本次设计研究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,同时,针对这种方法所存在的缺点提出了几种改进方案并加以阐述;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设计完毕了。
当然光纤温度传感器有多种实用的设计方法,本文在探讨了半导体吸收型光纤温度传感器之后,又提到了PN结或硅晶体三极管类型的传感器,并把他们进行了比较,并给出最终结论：本课题应用半导体吸收型光纤温度传感器这种方法。
关键词：光纤，温度，光纤传感器，半导体AbstractThis paper has introduced that how fiber-optic propagate light, and then introduced the definition, the sort, and the principle of fiber-optic sensors. Because of measuring the temperature, we choose a kind of sensor which uses the semiconductor according to the practice and the own characteristic of the fiber-optic sensors. For this kind of sensor has some disadvantage, we improved the scheme and then give an idea of the circuit of the sensor.There have so many kinds of sensors, we then introduced others including the sensor which uses bimetal and the sensor which uses PN-junction and then compared the latter schemes with the former one. At last, we give the conclusion that in this paper the scheme we has chosen is the sensor that uses semiconductor.Key words:Fiber-optic ,temperature, fiber-optic sensors, semiconductorAbstract ...................................................................................................................................................... i i 绪论 . (1)1.光纤的基础知识介绍 (3)1．1光纤的结构 (3)1.2光纤传输原理 (4)1.2.1传输条件 (4)1.3光纤的温度特性 (5)1.4光纤的机械特性 (6)２.传感器的基本概念 (7)２.１传感器的定义与组成 (7)2.2光纤传感器基本工作原理及类型 (8)2.2.1光纤传感器基本工作原理 (8)2.2.2光纤传感器的类型 (8)2.2.3传感器的数学模型 (9)2.3光纤传感器的调制原理 (10)2.4光纤传感器的发展趋势 (11)3.半导体吸收型光纤温度传感器 (13)3.1工作原理 (13)3.2 测量装置结构 (13)3.3光探测器的简要介绍 (14)3.3.1 PIN光电二极管 (14)3.3.2雪崩二极管（APD） (15)3.3.3半导体发光二极管（LED） (16)3.4 光纤传感器的光源要求 (17)4.光发射机与光接收机 (19)4.1调制方式 (19)4.2调制方式的比较 (19)4.3光发射机要求 (20)4.4 光接收机 (21)4.4.1光接收机的性能指标 (21)5.半导体吸收型光纤温度传感器实现电路 (24)5.1、LED数字式驱动电路 (24)5.2 半导体吸收型光纤传感器的接收电路 (25)6.其他几种有效的光纤温度传感器 (27)6.1.光纤微弯位移传感器 (27)6.2 测温PN结或硅晶体三极管作为传感器 (27)6.2.1测温原理 (27)6.2.2.PN结及晶体管的温度特性 (28)6.3基于位移的双金属片光纤温度传感器 (28)7.几种常见方案的比较 (30)结论 (31)绪论我们知道传感器(sensor)是实现测试和自动控制(包括遥感、遥测、遥控)的首要环节。
荧光式光纤温度传感器-初步设计方案
根据贵公司所提供的资料和要求，该荧光式光纤温度传感器采用的发光管为约400nm的蓝紫光，接收管的接收光为约700nm的红光，根据西安固态产品硬件的初步破解来看，其具体方案如图1所示。
图1 荧光式光纤温度传感器结构图
1、发光二极管驱动电路：
该部分电路是通过单片机PIC18F1330的PWM控制轨到轨运算放大器MCP6293E，进而驱动场效应管SI2301实现的。
2、光电接收及放大电路：
反射光通过接收管接收后，通过CMOS型输入运放LMV797进行信号放大，然后通过单片机PIC18F1330的AD引脚采集到单片机中。
3、与底板的通信采用单片机PIC18F1330自带的RS232引脚RX、TX进行通讯。
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。
光纤传感器测温设计报告
光纤传感器测温设计报告一、引言光纤传感器是一种基于光学原理的传感器，可以实现对温度、压力、位移等物理量的测量。
其中，光纤传感器测温技术是利用光纤传输性能较好的特点，通过测量光纤中的温度变化来获得温度信息。
本报告旨在设计一种基于光纤传感器的测温系统，实现对特定环境中温度的准确测量。
二、光纤传感器工作原理光纤传感器的工作原理基于光纤中的光信号与环境物理量的相互作用。
一般情况下，通过将光纤中一部分光信号引入传感器，当传感器受到物理量的作用时，会对光信号产生改变。
通过测量光信号的改变，即可得到相关物理量的信息。
在测温系统中，将光纤作为传感器，通过测量光纤中的温度变化来获得待测环境的温度信息。
三、光纤传感器测温系统设计1.光纤传感器的选择在设计测温系统时，需选择合适的光纤传感器。
考虑到对温度变化的实时响应以及测量精度的要求，建议选择纤维布拉格光栅传感器。
该传感器具有高灵敏度、响应迅速、测量范围广等优点。
2.光纤传感器的布置为了确保测量结果的准确性，光纤传感器的布置应遵循以下原则：a.光纤传感器与待测环境的密切接触，以确保温度变化准确传输给光纤。
b.光纤传感器的布置应尽量避免外界干扰，并防止光纤的受损。
3.光纤传感器测温系统的硬件设计光纤传感器测温系统的硬件设计包括光纤传感器的接口电路设计以及数据采集与处理电路的设计。
其中，接口电路主要用于光纤传感器与测温系统之间的连接，需保证信号传输的稳定性和可靠性。
数据采集与处理电路负责对接口电路传输过来的温度信号进行采集和处理，将其转化为数字信号并进行数据处理。
四、光纤传感器测温系统的软件设计光纤传感器测温系统的软件设计主要包括数据采集、数据处理和温度显示。
数据采集模块负责从硬件电路中读取传感器输出的模拟信号，并进行模数转换。
数据处理模块对采集到的数据进行滤波、校正等处理，以提高测量精度。
最后，通过温度显示模块将测得的温度数据以直观的方式展示给用户。
五、系统性能测试与结果分析设计完光纤传感器测温系统后，需进行性能测试与结果分析。
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。
分布式光纤温度传感器的设计和优化
上海交通大学硕士学位论文分布式光纤温度传感器的设计和优化姓名：周正仙申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：肖石林20090505分布式光纤温度传感器的设计和优化摘要分布式光纤传感技术于20世纪70年代末被提出。
近几十年来，研究了不同机理的分布式温度测量系统，并在多个领域得以逐步应用。
目前这项技术已成为光纤传感器技术中最具前途的技术之一。
分布式光纤温度测量系统能在整条光纤的长度上，以距离的连续函数形式传感出被测温度随光纤长度方向的变化。
分布式光纤温度传感器中的光纤既是传输介质又是传感介质，它还具有抗电磁干扰、防燃、尺寸小、对被测温度场的影响小等其它传感器无法比拟的优点。
分布式光纤温度传感器所探测到的含有温度信息的喇曼后向散射光十分微弱，甚至完全淹没在噪声中。
对反斯托克斯和斯托克斯后向散射光的消除噪声的水平直接关系到整个系统的测温精度，因此必须采用微弱信号检测技术。
本文对分布式光纤温度传感器进行了较全面的理论分析与实验研究，主要工作如下：（1）对光纤喇曼散射进行分析，研究喇曼散射与光纤所处环境温度的关系，进一步确定实际应用中反斯托克斯光与温度的关系，对分布式光纤温度传感系统的设计具有重要的指导性意义。
（2）从系统信噪比、温度灵敏度和工作稳定性等几个方面综合考虑系统工作的中心波长。
（3）设计了一种性能优越的激光脉冲驱动电路，对激光脉冲的形状、宽度进行有效的控制，为提高分布式光纤温度传感系统的性能提供了保障。
（4）针对分布式光纤温度传感系统信号的特点，对系统的各部分的设计进行分析和研究。
（5）研究了系统的空间分辨率，得出提高空间分辨率的方法。
（6）研究了系统的温度分辨率，得出提高温度分辨率的方法。
（7）研究了系统的稳定性，得出提高系统稳定性的方法。
关键词：光纤传感器，分布式光纤传感器，分布式光纤温度传感器，光时域反射，喇曼散射，喇曼波分复用Design and Optimization of Distributed Optical FiberTemperature SensorAbstractThe technology of fiber optic distributed sensing was brought forward in the end of 1970’s.Since then a series of distributed sensing systems based on different mechanism were studied and used in many fields gradually. Nowadays, this has been one of the most promising technologies in fiber optic sensor. The fiber optic distributed temperature sensor system can sense the change of temperature along the optical fiber by the form of continuous function of distance.The fiber used in fiber optic distributed sensor is not only transport media but also sensing media. It has the characteristics of resistance to electromagnetic interfere, against fire, small size and little effect to temperature field. The back scattering RAMAN signal with the information of temperature is quite weak and even completely submerged in noise. The measurement accuracy of the whole system has relationship with the denoising level to anti-Stokes and Stokes back scattering. Weak signal measurement is must be used in this system. This dissertation takesdeep research and analysis on the fiber optic distributed temperature sensor. The main contributions are as follows:(1) The RAMAN scattering in optical fiber is analyzed and the relationship between RAMAN scattering and the temperature of fiber in the sensing field is studied. Furthermore, the relationship between anti-Stokes light and temperature in practical use is established which has important instructional significance to the designation of fiber optic distributed temperature sensor.(2) The central wavelength is discussed based on the combination of signal-to-noise ratio, temperature sensitivity of system and operating stability.(3) An excellent driving circuit of laser was designed, which can control the shape and width of impulse light effectively and ensure the characteristic of distributed fiber optic temperature sensor system.(4) Each part of system is analyzed and researched based on the characteristics of distributed fiber optic temperature signal.(5) Spatial resolution of the system is researched, and get the method of improve the special resolution.(6) Temperature resolution of the system is researched, and get the method of improve the temperature resolution.(7) Stability of the system is researched, and get the method of improve the stability.Keywords：Optical fiber sensor, Optical fiber distributed sensor, Optical fiber distributed temperature sensor, Optical time-domain reflectometer, RAMAN scattering, RAMAN wavelength-division multiplexing第一章绪论1.1 引言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。
光纤温度传感器设计
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。
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。
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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东北石油大学课程设计课程______ 传感器课程设计__________ 题目光纤温度传感器的设计院系电气信息工程学院专业班级学生姓名 ____________________________学生学号________________________________ 指导教师________________________________课程201?年？月??任务书传感器课程设计题目光纤温度传感器的设计专业_________________________ 姓名__________________ 学号 __________________主要内容：本次传感器课程设计拟设计一个光纤温度传感器系统。
整个系统包括对温度进行采集的光纤温度传感器，将光信号转换成电信号的转换电路，以及电信号最终送至由52单片机为主体构成的信号处理部分。
最终根据程序设定的要求，通过本次设计的系统完成相应操作。
基本要求：1、光纤温度传感器能准确测量温度，尽量减少信号延迟；2、转换电路中的光敏电阻能准确将光信号转换为电信号；3、成功搭建单片机最小系统，完成对信号的控制。
主要参考资料：[1] 刘国钧，陈绍业，王凤翥•图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18.[2] 刘润华，刘立山.模拟电子技术[J].自动化仪表.2005(6):21-23.[3] 宋文绪,杨帆.传感器与检测技术[M] •高等教育出版社.2007.29-31[4] 刘瑞复，史锦彭j •光纤传感器及其应用[M].北京：机械工业出版社，1997.69-87完成期限___________________________指导教师___________________________专业负责人_______________________2012 年 6 月 25 日摘要光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面。
本设计完成的是遮光式光纤温度计的设计。
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。
当温度升高时，双金属片的变形量增大，带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光强发生变化，则出射光强将随温度的变化而变化。
这种形式的光纤温度计检测精度约为0.5 C。
它的缺点是输出光强受壳体振动的影响，且回应时间较长，一般需几分钟。
关键字：光纤；传感器；光纤传感器；光纤温度传感器目录一、设计要求 0二、方案设计 01、方案一 02、方案二 0三、传感器工作原理 (1)四、光纤温度传感器电路图 (1)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (2)1、单元电路设计 (2)2、参数计算 (4)3、器件选择 (4)六、总结 (5)七、参考文献 (7)光纤温度传感器的设计一、设计要求本设计完成的是遮光式光纤温度计的设计。
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。
当温度升高时，双金属片的变形量增大，带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光强发生变化，则出射光强将随温度的变化而变化。
二、方案设计在温度信号的监测控制方面，有多种类型的传感器可以使用，其中包括热电偶传感器和光纤温度传感器。
本次设计拟从以下两种方案考虑：1、方案一利用热电偶传感器作为采集温度的装置，将采集的到的数据经温敏二极管冷端补偿电路后，再经由运算放大器将信号放大后送入A/D转换芯片，最终将处理后的信号送入单片机进行信号处理。
原理如图1所示。
图1方案一原理框图2、方案二利用光纤温度传感器作为温度采集的装置，采用探测信号与传输信号两部分分开的非功能型，经由光纤作为传输介质，光信号经过信号转换电路转换为电信号后，经过A/D转换电路后送入单片机进行信号处理。
原理如图 2 所示。
图2方案二原理框图通过方案比较，由于方案一中还需要温敏二极管冷端补偿电路，电路比较复杂。
而方案二使用的是光线温度传感器，此类传感器以光纤为传输手段，以光作为信号载体，抗电磁干扰，电绝缘；本质安全灵敏度高重量轻，体积小，外形可变测量对象广泛对被测介质影响小可以进行连续分布测量，便于复用，便于成网。
通过比较采用方案二。
三、传感器工作原理本次课程设计设计的是遮光式光纤温度计，当温度升高时，双金属片的变形量增大，带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光强发生变化。
在光纤中传输的单色光波可用如下形式的方程表示E E o cos( t ) (1)式中，E o是光波的振幅：①是角频率；©为初相角。
该式包含五个参数，即强度E o2、频率3、波长丫=2n c/n C相位(co t+桥) 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。
因此这是一种利用被测量的变化引起光纤中的光强发生变化的光纤传感器。
光纤温度传感器通过输出的光纤将光信号作用于信号转换电路的光敏电阻上，光敏电阻根据光强不同有不同的电阻值，从而通过电阻分压，将光信号转换为电信号后送至单片机的A/D转换器完成对温度的测量。
四、光纤温度传感器电路图光纤温度传感器将光强大小传输至光线传感器，光线传感器采用高灵敏度光敏电阻，线性比较好，尤其在室内环境下，且阻值随外界物理量的变化较明显，因而可省去中间放大电路直接与单片机I0A1端口相连。
光线温度测量电路如图所示。
整个电路由5V电池供电，2V 的稳压管为A/D转换电路提供2V基准电压。
.. .1..-上二R2与R3串联,图3光纤温度传感器电路图可调电阻R1用来校准由温漂和电源电压降低引起的基准电压降低,光线强度的变化通过分压值的变化反应， 并输到单片机P27端口，进行A/D 转换P27端口设置为悬浮输入口，在单片机中定义变量iLM ，光线测量得到的电压数放 在iLM 中，并根据它判断光线强弱。
每 1ms 取一次A/D 转换数据，共取10次是 为在100Hz 的自然光的一个周期中都能取到数据。
取10次测量平均值查表得到光强。
温度测量与光线测量原理基本相同。
该模块电路如图 3所示五、单元电路设计、参数计算和器件选择1、单元电路设计⑴、温度采集部分传感头主要由多模光纤与金属构件组成，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。
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要考虑的另一个因素，不同的形状，对灵敏度影响很大。
(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叩标准的多模光纤。
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用，必须对光纤的涂层进行加固耐力用，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。
62.5/125um ，数值 ⑶⑶、A/D 转换电路利用A/D 转换装置将经过调理后的信号转化成能被单片机识别的信号。
而A/D 转换的转换频率由单片机上的一个引脚提供，如图 4所示。
⑷、信号转换电路温度使金属片形变后，改变了光强的大小，光纤将随时改变的光强传输至光 敏电阻，通过电阻分压，将不同的光强转换为不同大小的电压值输入 A/D 转换芯片， 如图5所示。
⑸、信号处理部分信号处理部分主要由数字处理电路组成。
数字电路处理使用的美 ATMEL 公司 生产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（RAM ），全部采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卩§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，可以与微机直接界面。
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。
2、参数计算金属体积随温度的变化，在这里采用传统的公式模拟来计算：L t L[1 （t 20°C ）] （2）式中，Lt —温度t 时的尺寸；L —20C 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。
线膨胀系数a: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，光纤的参数：采用标准梯度多模通信光纤，光纤芯包比为 孔径0.27，单向平均传输损耗为3.1dB/km 。
入射角的最大值：sin i0 丄 J n ；n ；n 。
试中n i 、n 2、n 3分别为空气、纤芯、包层的折射率。
3、器件选择转换电路的分压电阻 R ,、R 2、R 3分别为10K Q 、300 Q 、50K Q,稳压管VD5为2VA/D 转换芯片采用型号为ADC0804,参考电压输入端口的外面接两个1K Q 的电 阻分压。
单片机选用ATC89S52型号，晶振为11.0592 MHz 并连接两个30pF 的瓷片电容， 复位电路使用1K Q电阻和10uF的电解电容。
系统需要的元器件清单六、总结本期学习了《传感器原理与应用》，此学科无论在理论基础、系统设计还是在设计程序、实验方法等方面都向着数字化、网络化和智能化方面发展。
在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。
光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等。
由于本人所学的是测控技术与仪器专业，我们所学的就是对信号的检测与控制，而其中温度监测是其中之一。
本文大体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。
由于光纤的抗干扰能力优异于其他的传感器，本人特别介绍了光纤温度传感器。
光纤温度传感器作为一种新型的测温技术发展十分迅速，应用也越来越广泛，但存在以下几个方面的问题：①光纤温度传感器在价格上的劣势制约了其的推广应用，价格太高使得在某些应用场合监测的实际意义不大。