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分布式光纤温度传感器的设计
1 引言
2 装置和原理
3 波形产生
结论
1 引言
在众多光纤传感技术中分布式光纤传感器技术是目前国内外关注的新热点,它利用了光纤中喇曼散射的温度效应和光学时域反射(Optical time domain reflectometry , OTDR)技术,可以实时测量空间温度场的分布。
分布式光纤温度传感器系统的信号通道和传感器全部用光纤实现,因而具有光纤传感器的所有特点,它最显著的特点还在于网络化传感方式,即把传感光纤或光纤传感器回路沿作用场(压力、温度、应变等)分布排列,并采用独特的探测技术,对回路场上的空间分布和随时间变化的信息进行测量和监控,因而可以实现长距离、大范围、高密度的监测,系统具有无可比拟的性价比。
分布式光纤传感器的工作机理很多,喇曼散射、布里渊散射、光克尔效应等,这些机理都有各自的优缺点,目前只有喇曼散射型分布式光纤温度传感器得到应用。分布光纤温度传感器的传感光纤不带电,抗射频和电磁干扰、防燃、抗腐蚀、耐高压电、耐电磁辐射等。由于分布光纤温度传感器具有这些独特的优点,目前得到了越来越广泛的应用。如:电力电缆的温度检测和热保护;煤矿和隧道的温度检测和报警系统;大型变压器、发电机组的温度分布测量、热保护诊断等。
2 装置和原理
分布式光纤温度传感器的结构如图1所示,可以分为主机、信号采集和信号处理以及传感光纤三个部分,主机部分由光源、光纤波分复用系统以及光电接收和放大模块组成。
(1)光源由DDS直接合成数字芯片AD9859产生调制信号。
(2)光纤波分复用系统:由双向耦合器和滤波器组成。
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