摘 要:本文針對半導體吸收式溫度傳感器測量精度不高,動態(tài)特性差的問題。從硬件和軟件兩個方面對其進行了改進。通過在硬件方面改進傳感頭的材料、光發(fā)射電路的供電形式,以及光纖與其余各部件的連接,提高了測量精度,并使動態(tài)響應時間由原先的15 秒減少為8 秒;然后通過神經網絡逆動態(tài)補償器的軟件補償,使動態(tài)響應時間進一步減少為4 秒。得到的改進后的光纖溫度測量系統(tǒng)完全滿足溫度監(jiān)控的準確性和及時性的要求。
關鍵詞:光纖溫度傳感器;硬件改良;軟件補償;實用化溫度測量系統(tǒng);
1. 引言
在高壓強磁及易燃易爆的環(huán)境中,溫度的準確測量和實時監(jiān)測至關重要。但是在很多情況下,傳統(tǒng)的熱電偶等測溫傳感器無法使用。例如在高壓電力開關柜中存在的強磁場環(huán)境可能對熱電偶傳感器產生嚴重的干擾,影響測量精度,開關柜的高壓電弧可能擊穿熱電偶,對測量設備造成損壞,甚至引起火災;而在易燃易爆的環(huán)境中,電傳感器的使用更是需要格外小心,如果發(fā)生設備漏電,也可能造成燃燒和爆炸,導致財產和的損失和人員的傷亡。隨著光纖通信技術的飛速發(fā)展,以光纖為代表的溫度傳感器成為在上述惡劣條件下有效的測量手段。在各種現有的光纖溫度傳感器中,半導體吸收式光纖溫度傳感器因為其結構簡單,加工方便,成本低廉等優(yōu)點引起了廣泛的關注。但是這種光纖傳感器也存在一些問題,諸如測量精度低,動態(tài)特性差等。因此人們對這種傳感器作了各種改進,提出了諸如“雙光路參考法”,“雙光源參考法”等改進方案,取得了一定的成果。但是這些改進都會使設備非常復雜,使成本大為增加,導致其不適合在很多常規(guī)場合的應用。
為此,本文對這種半導體吸收式光纖溫度傳感器進行了各種合理的改進,使其在成本提高很少的條件下,能夠達到較好的測量精度和動態(tài)特性,從而使其更加實用化。
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