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基于荧光强度的光纤测温系统
资料介绍
温度的测量在人们的生活、生产、科研、工程等领域都至关重要，目前常用的温度测量仪器种类繁多，实际应用时，需要根据测温环境和所需量程、精度等具体指标选用基于不同原理的温度传感器。在电力系统中，由于光纤温度传感器具有抗电磁干扰、体积小、寿命长、耐腐蚀等优点而受到广泛关注。其中荧光光纤测温技术的荧光材料选择具有很强的灵活性，是光纤测温领域的重点研究方向之一。
本文描述了一个用于电力系统中的低成本、耐高温荧光强度型温度测量系统。文章首先描述了整体光路结构。系统光路采用反射式测量方案，使用一根1×2多模光纤，激励光从入射端进入，反射端与荧光材料耦合，探测端收集荧光，最终通过测量荧光的强度来测量温度。在光纤探头制作方面，使用红宝石材料和陶瓷插芯等现有元件制作了低成本、抗高温的光纤探头，并通过实验验证红宝石的荧光强度在30℃～130℃时，具有线性可逆的温度响应。在光源选取方面，实验选择405nm的LD作为激发光源，直接与光纤耦合并达到了理想的耦合效果。
文章第二部分设计并仿真、测试了荧光探测电路。使用HB630滤波片滤除激发光，之后使用PIN型硅光电二极管探测荧光强度。借鉴了小电流的测量方案，将光电二极管产生的电流进行两级放大并转换成电压信号，使用MSP430系列单片机对放大后的电压信号进行ADC采样读取数值，并采用串口通信的方式，将数值传给上位机，之后给出了多通道系统的测量思路。
最后使用LabVIEW设计了简洁的用户界面，并探讨了如何计算温度以及如何提高温度分辨率等问题。
本文对整个测温系统进行了详细描述，搭建系统并给出了温度测量的结果，展示了荧光强度测温的可行性和有效性。
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| 基于荧光强度的光纤测温系统.pdf | 14M |
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资料：bitboy
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