有关光纤温度传感器的不同种类以及发展前景解析

在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你知道这些高科技可能会含有的光纤温度传感器吗?光纤温度传感器是一种传感装置，利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，分析光纤传输的光谱了解实时温度，主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等，分为分布式、光纤荧光温度传感器。

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，使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。

光纤温度传感器分类

分布式光纤温度传感器

分布式光纤温度传感器通常用于检测空间温度分布的系统中。其原理最早于1981年提出，后来经过科学家们的实验研究，终于开发出了这项技术。该传感器的原理开发基于对瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射三种传感器的研究。瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究取得了很大进展。因此，未来传感器研究的热点将是基于喇曼散射(OTDR)的新型分布式光纤传感器的研究。

近日，土耳其的Gunes Yilmaz研制了一种分布式光纤温度传感器，温度分辨率为1°C，空间分辨率为1.23m。在我国，许多大学也开展了分布式光纤温度传感器的研究。例如中国计量大学于1997年发明了煤矿温度检测传感器系统，其检测温度为-49℃～150℃，温度分辨率为0.1℃。

光纤荧光温度传感器

目前最热门的研究是针对光纤荧光温度传感器，它利用荧光材料发光的特性来检测发光区域的温度。这种荧光材料在受到紫外线或红外线的刺激时通常会发光。发射光参数不可避免地与温度有关。因此，可以通过检测荧光强度来测试温度。

世界各地的大学都设计了这样的传感器。例如，韩国首尔大学发现10cm双掺杂光纤在915nm处反射的荧光强度的温度指数为20℃～290℃; 我国清华大学借用半导体砷化镓原料吸收光，根据光随温度变化的原理，研制出温度范围为0℃～160℃的光纤荧光温度传感器。

光纤温度传感器发展前景

光纤温度传感器的种类很多。除了上述荧光和分布式光纤温度传感器外，还有光纤光栅温度传感器、干涉式光纤温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器。发展也非常广泛，例如应用于电力系统、建筑业、航天工业、海洋开发等。

在电力系统行业的发展

光纤温度传感器已在电力系统应用中得到发展。由于电力电缆温度、高压配电设备内部温度、电厂环境温度都需要通过光纤传感器进行测量，推动了光纤传感器的不断改进和发展。特别是对分布式光纤温度传感器进行了改进。在电力系统行业应用后，其接收信号和过程检测系统的能力得到了提高。

在建筑业的发展

光纤光栅温度传感器由于其分辨率高、测量范围广而被广泛应用于建筑行业的温度测量。西方许多发达国家普遍采用该系统来测试建筑物的温度、位移等安全指标。例如，美国和墨西哥使用光栅温度传感器来检测高速公路桥梁的温度。通过广泛使用，解决了光栅温度传感器消除交叉敏感、光纤光栅封装等问题，对该系统进行了改进。

航空航天业中的应用发展

航空航天工业使用传感器更为频繁，包括飞机压力、温度、燃料等的检测，需要使用光纤温度传感器进行检测，使用的传感器数量多达一百个。尺寸和重量要求非常严格。因此，基于航空航天工业对传感器的要求，对光纤温度传感器的体积和重量规格进行了调整。

以上就是光纤温度传感器的一些值得大家学习的详细资料解析，希望在大家刚接触的过程中，能够给大家一定的帮助，如果有问题，也可以和小编一起探讨。