开题报告光纤温度传感器的研制.docx
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1、毕业设计(论文)开题报告题目: 光纤温度传感器的研制系别专业班级姓名学号导师*年 * 月*日一、毕业设计论文综述课题背景、争论意义及国内外 相关争论状况本毕业设计研制的光纤温度传感器是指在光纤温度传感系统中,光纤作为光波的传输通路,设计一种光纤传感系统,测量待测物体的温度并与标准温度计的测量值、比较、定标以实现有用化的光纤温度测量系统。光纤和光纤通信的问世和进展,引起了各界人士的关注,他们试图将这一技术成果用到各自的领域。光纤传感器的消灭正是这样。目前,从大量文献资料中可看到光纤传感器的争论有如下动向:1. 连续深入争论传感器的理论和技术,解决有用化问题,进展原理的光纤传感器。光纤传感器根本原
2、理的争论日益深入,强度、相位调制的传感器更加完善, 而对波长调制和时间区分信息的传感器亦有深入的争论。传感器用于实际测量的主要问题是长时间的漂移效应,漂移效应主要来自光纤传输线的衰减、祸合器和分束器特性不完整、光源输出不稳定及探测器的响应等。人们对此进展了深入争论,提出了很多解决方法,无论承受何种方法,在传感头上使用“比较”技术, 使光纤传感器获得长时间的稳定,这样就可以使光纤传感器有用化。2. 从单一传感器进入到传感器系统的争论,并与微处理机相结合形成光纤遥测系统。单一光纤传感器的争论一进入到有用化阶段,但它无法适用于多参数,多变量的测量。光纤传感器系统的一种形式是承受多路传输的光无源传感器
3、系统, 其核心问题是如何节约光路,寻求更有效利用的信息通道,使其能不畸变的更多的传输由各个光纤传感器取得的信号。利用光纤之间、几个无源传感器之间、数据遥测通道之间的多路传输到达此目的。70 年月中期,人们开头意识到光纤不仅具有传光特性,且其本身就可以构成一种的直接交换信息的根底,无需任何中间级就能把待测的量与光纤内的导光联系起来。1977 年,美国海军争论所开头执行光纤传感器系统打算,这被认为是光纤传感器问世的日子。从这以后,光纤传感器在全世界的很多试验室里消灭。从 70 年月中期到 80 年月中期近十年的时间,光纤传感器己达近百种,它在 事部门、科研部门以及制造工业、能源工业、医学、化学和日
4、常消费部门都得到实际应用。从目前的状况看,己有一些形成产品投入市场,但大量的是处在试验室争论阶段。光纤传感器与传统的传感器相比具有一下优点:灵敏度高; 是无源器件,对被测对象不产生影响;光纤耐高压,耐腐蚀,在易燃、易爆环境下安全牢靠;频带宽,动态范围大;几何外形具有多方面的适应性;可以与光纤 遥测技术相协作,实现远距离测量和掌握;体积小,重量轻等。目前,世界各国都对光纤传感器开放了广泛,深入的争论,几个争论工作开展早的国家状况如下:美国对光纤传感器争论共有六个方面:这些工程分别是:光纤传感系统;现代数字光纤掌握系统;光纤陀螺;核辐射监控;飞机发动机监控;民用争论打算。以上打算仅在 1983 年
5、就投资 12-14 亿美元。美国从事光纤传感器争论的有美国海军争论所、美国宇航局、西屋电器公司、斯坦福大学等 28 个主要单位。美国光纤传感器开头研制最早,投资最大,己有很多成果申请了专利。英国政府特别是贸易工业部格外重视光纤传感器技术,早在 1982 年有该部为首成立了英国光纤传感器合作协会,到 1985 年为止,共有 26 个成员,其中包括中心电器争论所、 Delta 掌握公司、帝国化学工业公司、英国煤气公司、Taylor 仪器公司、标准电信争论所及几所主要大学。德国的光纤陀螺的争论规模和水平仅次与美国居世界其次位,西门子公司在 1980 年就制成了高压光纤电流互感器的试验样机。日本制定了
6、 1979-1986 年“光应用打算掌握系统”的七年规划,投资达70 亿美金。有松下、三菱、东京大学等24 家著名的公司和大学从事光纤传感器争论。从 1980 年 7 月到 1983 年 6 月,申请光纤传感器的专利 464 件,涉及 11 个领域。主要应用于大型工厂,以解决强电磁千扰和易燃、易爆等恶劣环境中信息测量、传输和生产全过程的掌握问题。我国光纤传感器的争论工作于 80 年月初开头,在“七五”规划中提出15 项光纤传感器工程,其中有光纤放射线探测仪、光纤温度传感器及温度测量系统、光纤陀螺、光纤磁场传感器、光纤电流、电压传感器、医用光纤传感器、分析用传感器、集成光学传感器等。估量“七五”
7、期间的研制成果可到达美、日等国 80 年月初、中期水平。半导体吸取型光纤温度传感器根本上是 80 年月兴起的,其中以日本的争论最为广泛。在 1981 年,Kazuo Kyuma 等四人在日本三菱电机中心试验室,首次研制成功承受 GaA、和 Care 半导体材料的吸取型光纤温度传感器。由于人们对半导体材料生疏的不断深入,以及半导体制造和加工工艺水平的不断提高,使人们对承受半导体材料来制作各种传感器的前景格外看好。在 90 年月前后, 消灭了争论以硅材料作为温度敏感材料的光纤温度传感器。在 1988 年,Roorkee 大学 R.P.Agarwal 等人,承受 CIrD(化学气象淀积)技术,在光纤
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