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光纤温度传感器系统结构
日期：2025-07-22 15:29
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摘要：
光纤温度传感器系统结构
温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光， 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端， 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。
温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光， 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端， 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。
光纤温度传感器光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光，荧光信号由光纤导出， 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出， 由光电探测器接收。
光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理， 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。 而在高温区（400℃以上）， 辐射信号足够强， 辐射测温系统工作， 发光二极管关闭。
辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出， 由探测器转换成电信号， 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。
光纤温度传感器光纤传感头端部由Cr3+离子掺杂， 实现光激励时的荧光发射。 掺杂部分光纤长度为8～10 mm。 端部光纤的外表面同时镀覆黑体腔， 用于辐射测温。 (这时，光纤黑体腔长度与直径之比大于10，可以满足黑体腔表观辐射率恒定的要求)。 值得注意的是， 避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰， 对保证整个系统的性能十分重要。
经过分析， 可以发现这种干扰主要表现为:
1) 荧光信号中辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响，
2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响，
3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。
