Alles in der Natur hängt eng mit der Temperatur zusammen. Seit Galileo das Thermometer erfand, begannen die Menschen, die Temperatur zum Messen zu verwenden.
Temperatursensoren sind die frühesten entwickelten und am weitesten verbreiteten Sensoren. Der Sensor, der die Temperatur wirklich in ein elektrisches Signal umwandelt, wurde vom deutschen Physiker Saibei, dem späteren Thermoelementsensor, erfunden. Nach 50 Jahren erfand Siemens in Deutschland das Platin-Widerstandsthermometer. Mit der Unterstützung der Halbleitertechnologie hat dieses Jahrhundert eine Vielzahl von Temperatursensoren entwickelt, einschließlich Halbleiter-Thermoelementsensoren. Entsprechend wurden basierend auf dem Wechselwirkungsgesetz zwischen Wellen und Materie akustische Temperatursensoren, Infrarotsensoren und Mikrowellensensoren entwickelt.
Seit dem Aufkommen der optischen Faser in den 1970er Jahren mit der Entwicklung der Lasertechnologie hat sich gezeigt, dass optische Fasern eine Reihe von Vorteilen in Theorie und Praxis haben. Die Anwendung von optischen Fasern auf dem Gebiet der Sensortechnologie hat ebenfalls zunehmende Aufmerksamkeit erhalten. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sind viele faseroptische Temperatursensoren entstanden, und es wird erwartet, dass in der Welle der neuen technologischen Revolution faseroptische Temperatursensoren weit verbreitet sind und eine größere Rolle spielen werden.
Das grundlegende Arbeitsprinzip des faseroptischen Temperatursensors besteht darin, dass das Licht von der Lichtquelle über die optische Faser zum Modulator gesendet wird und die Temperatur des zu messenden Parameters mit dem in die Modulationszone eintretenden Licht interagiert, um optische Eigenschaften von zu verursachen das Licht (wie die Intensität und Wellenlänge des Lichts). Änderung der Frequenz, Phase usw., genannt moduliertes Signallicht. Nachdem sie über die optische Faser an den Fotodetektor gesendet wurden, werden nach der Demodulation die gemessenen Parameter erhalten.
Es gibt viele Arten von Glasfasertemperatursensoren, die gemäß ihren Arbeitsprinzipien in Funktions- und Übertragungstypen unterteilt werden können. Der funktionelle Temperatursensor für optische Fasern misst die Temperatur unter Verwendung verschiedener Eigenschaften (Phase, Polarisation, Intensität usw.) der optischen Faser als Funktion der Temperatur. Obwohl diese Sensoren die Eigenschaften von Übertragung und Wahrnehmung aufweisen, erhöhen sie auch die Empfindlichkeit und Desensibilisierung.
Die Faser des Fasertemperatursensors vom Übertragungstyp dient nur als optische Signalübertragung, um die komplizierte Umgebung des Temperaturmessbereichs zu vermeiden. Die Modulationsfunktion des zu messenden Objekts wird durch empfindliche Komponenten anderer physikalischer Eigenschaften realisiert. Solche Sensoren haben aufgrund des Vorhandenseins von optischen Fasern optische Kopplungsprobleme mit dem Erfassungskopf, erhöhen die Komplexität des Systems und sind empfindlich gegenüber Störungen wie mechanischen Vibrationen.
Eine Vielzahl von faseroptischen Temperatursensoren wurde entwickelt.
Das Folgende ist eine kurze Einführung in den Forschungsstatus mehrerer wichtiger faseroptischer Temperatursensoren. Unter diesen befinden sich faseroptische Interferenztemperatursensoren, Halbleiterabsorptionsfasertemperatursensoren und Fasergittertemperatursensoren.
Seit seiner Gründung wurden faseroptische Temperatursensoren in Stromversorgungssystemen, im Bauwesen, in der Chemie, in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizin und in der Schifffahrt eingesetzt und haben eine Vielzahl zuverlässiger Anwendungsergebnisse erzielt. Seine Anwendung ist ein Feld, das auf dem Vormarsch ist und eine sehr breite Entwicklungsperspektive hat. Bisher gab es viele verwandte Forschungen im In- und Ausland, obwohl es große Entwicklungen in Bezug auf Empfindlichkeit, Messbereich und Auflösung gegeben hat, aber ich glaube, dass es mit der Vertiefung der Forschung je nach dem spezifischen Anwendungszweck mehr und mehr geben wird Höhere Präzision, einfachere Struktur, geringere Kosten, praktischere Lösungen und weitere Förderung der Entwicklung von Temperatursensoren.
