Професионални познания

Разработка и приложение на оптичен оптичен сензор за температура

2021-04-09
Всичко в природата е тясно свързано с температурата. Тъй като Галилей изобретил термометъра, хората започнали да използват температура за измерване.
Температурните сензори са най-рано разработените и най-широко използваните сензори. Но сензорът, който наистина превръща температурата в електрически сигнал, е изобретен от германския физик Сайбей, по-късния термодвойков сензор. След 50 години Siemens в Германия изобретява платиновия устойчив термометър. С подкрепата на полупроводниковата технология, този век е разработил разнообразие от температурни сензори, включително полупроводникови термодвойки. Съответно, въз основа на закона за взаимодействието между вълните и материята, са разработени акустични температурни сензори, инфрачервени сензори и микровълнови сензори.
От появата на оптичните влакна през 70-те години, с развитието на лазерната технология, е доказано, че оптичните влакна имат редица предимства в теорията и практиката. Прилагането на оптични влакна в областта на сензорните технологии също получава все по-голямо внимание. С развитието на науката и технологиите се появиха много оптични температурни сензори и се очаква, че във вълната на новата технологична революция, оптичните температурни сензори ще бъдат широко използвани и ще играят повече роли.
Основният принцип на работа на оптичния оптичен сензор е, че светлината от светлинния източник се изпраща към модулатора през оптичното влакно, а температурата на параметъра, който трябва да се измери, взаимодейства със светлината, влизаща в зоната на модулация, за да предизвика оптични свойства на светлината (като интензитета и дължината на вълната на светлината). Промяна в честотата, фазата и т.н., наречена модулирана сигнална светлина. След изпращане към фотодетектора през оптичното влакно, след демодулация се получават измерените параметри.
Има много видове оптични температурни сензори, които могат да бъдат разделени на функционални и трансмисионни типове според техните работни принципи. Функционалният сензор за температура на оптичното влакно измерва температурата, като използва различни характеристики (фаза, поляризация, интензивност и т.н.) на оптичното влакно като функция от температурата. Въпреки че тези сензори имат характеристиките на предаване и усещане, те също така повишават чувствителността и десенсибилизацията.
Влакното на датчика за температура на влакното от тип трансмисия служи само за предаване на оптичен сигнал, за да се избегне сложната среда в зоната за измерване на температурата. Функцията на модулация на обекта, който трябва да се измери, се реализира от чувствителни компоненти на други физически свойства. Такива сензори, поради наличието на оптични влакна, имат проблеми с оптичното свързване със сензорната глава, увеличават сложността на системата и са чувствителни към смущения като механични вибрации.
Разработени са разнообразни оптични температурни сензори.
По-долу е кратко въведение в изследователския статус на няколко основни оптични температурни сензора. Сред тях са оптични температурни сензори за оптични смущения, полупроводникови сензори за температура на поглъщащи влакна и температурни сензори за решетка.
От самото си създаване, оптичните оптични сензори се използват в енергийните системи, строителството, химическата, космическата, медицинската и морската разработка и са постигнали голям брой надеждни резултати от приложението. Приложението му е област, която е във възходящ ред и има много широка перспектива за развитие. Досега има много свързани изследвания у нас и в чужбина, въпреки че е имало голямо развитие в чувствителността, обхвата на измерване и разделителната способност, но аз вярвам, че с задълбочаването на изследванията, в зависимост от конкретната цел на приложението, ще има по-висока точност, по-проста структура, по-ниска цена, по-практични решения и допълнително насърчаване на развитието на температурни сензори.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept