光栅式传感器的光纤光栅传感器的应用(光纤光栅传感器如何校准)

光栅式传感器的光纤光栅传感器的应用

先进的复合材料抗疲劳、抗腐蚀性能较好，而且可以减轻船体或航天器的重量，对于快速航运或飞行具有重要意义，因此复合材料越来越多地被用于制造航空航海工具（如飞机的机翼）。
为全面衡量船体的状况，需要了解其不同部位的变形力矩、剪切压力、甲板所受的抨击力，普通船体大约需要100个传感器，因此波长复用能力极强的光纤光栅传感器最适合于船体检测。光纤光栅传感系统可测量船体的弯曲应力，而且可测量海浪对湿甲板的抨击力。具有干涉探测性能的16路光纤光栅复用系统成功实现了带宽为5kHz范围内、分辨率小于10ne/(Hz)1/2的动态应变测量。
另外，为了监测一架飞行器的应变、温度、振动，起落驾驶状态、超声波场和加速度情况，通常需要100多个传感器，故传感器的重量要尽量轻，尺寸尽量小，因此最灵巧的光纤光栅传感器是更好的选择。另外，实际上飞机的复合材料中存在两个方向的应变，嵌人材料中的光纤光栅传感器是实现多点多轴向应变和温度测量的理想智能元件。 民用工程的结构监测是光纤光栅传感器最活跃的领域。对于桥梁、矿井、隧道、大坝、建筑物等来说，通过测量上述结构的应变分布，可以预知结构局部的载荷及状况，方便进行维护和状况监测。光纤光栅传感器可以贴在结构的表面或预先埋入结构中，对结构同时进行冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等，还以监视结构的缺陷情况。另外，多个光纤光栅传感器可以串接成一个传感 *** ，对结构进行准分布式检测，并通过计算机对传感信号进行远程控制。
光纤光栅传感器可以检测的建筑结构之一为桥梁。应用时，一组光纤光栅被粘于桥梁复合筋的表面，或在梁的表面开一个小凹槽，使光栅的裸纤芯部分嵌进凹槽中（便于防护）。如果需要更加完善的保护，则更好是在建造桥时把光栅埋进复合筋。同时，为了修正温度效应引起的应变，可使用应力和温度分开的传感臂，并在每一个梁上均安装这两个臂。
两个具有相同中心波长的光纤光栅代替法布里－珀*涉仪的反射镜，形成全光纤法布里－珀*涉仪（FFPI），利用低相干性使干涉的相位噪声最小化，这一 *** 实现了高灵敏度的动态应变测量。用FFPI结合另外两个FBG，其中一个光栅用来测应变，另一个被保护起来（免受应力影响），以测量和修正温度效应，同时实现了对三个量的测量：温度、静态应变、瞬时动态应变。这种 *** 兼有干涉仪的相干性和光纤布拉格光栅传感器的优点，在5me的测量范围内，实现了小于 1me的静态应变测量精度、0.1℃的温度灵敏度和小于1ne/(Hz)1/2的动态应变灵敏度。 光纤光栅传感器因不受电磁场干扰和可实现长距离低损耗传输，从而成为电力工业应用的理想选择。电线的载重量、变压器绕线的温度、大电流等都可利用光纤光栅传感器测量。
在电力工业中，电流转换器可把电流变化转化为电压变化，电压变化可使压电陶瓷（PZT）产生形变，而利用贴于PZT上的光纤光栅的波长漂移，很容易得知其形变，进而测知电流强度。这是一种较为廉价的 *** ，并且不需要复杂的电隔离。另外，由大雪等对电线施加的过量的压力可能会引发危险事件，因此在线检测电线压力非常重要，特别是对于那些不易检测到的山区电线。光纤光栅传感器可测电线的载重量，其原理为把载重量的变化转化为紧贴电线的金属板所受应力的变化，这一应力变化即可被粘于金属板上的光纤光栅传感器探测到。这是利用光纤光栅传感器实现远距离恶劣环境下测量的实例，在这种情况下，相邻光栅的间距较大，故不需快速调制和解调。 医学中用的传感器多为电子传感器，它对许多内科手术是不适用的，尤其是在高微波（辐射）频率、超声波场或激光辐射的过高热治疗中。由于电子传感器中的金属导体很容易受电流、电压等电磁场的干扰而引起传感头或肿瘤周围的热效应，这样会导致错误读数。近年来，使用高频电流、微波辐射和激光进行热疗以代替外科手术越来越受到医学界的关注，而且传感器的小尺寸在医学应用中是非常重要的，因为小的尺寸对人体组织的伤害较小，而光纤光栅传感器正是目前为止能够做到的最小的传感器。它能够通过最小限度的侵害方式测量人体组织内部的温度、压力、声波场的精确局部信息。到目前为止，光纤光栅传感系统已经成功地检测了病变组织的温度和超声波场，在30℃～60℃的范围内，获得了分辨率为0.1℃和精确度为±0.2℃的测量结果，而超声场的测量分辨率为10-3atm/Hz1/2，这为研究病变组织提供了有用的信息。
光纤光栅传感器还可用来测量心脏的效率。在这种 *** 中，医生把嵌有光纤光栅的热稀释导管插入病人心脏的右心房，并注射人一种冷溶液，可测量肺动脉血液的温度，结合脉功率就可知道心脏的血液输出量，这对于心脏监测是非常重要的。 光纤光栅传感器可用于化学传感，因为光栅的中心波长随折射率的变化而变化，而光栅间倏失波的相互作用以及环境中的化学物质的浓度变化都会引起折射率的变化。
长周期光栅（long period fiber grating，LPFG）与布拉格光纤光栅一样，也是由光纤轴上产生周期性的折射率调制而形成，其周期一般大于100μm。它的耦合机理是：向前传输的纤芯基模被耦合入几个特定波长的向前传输的包层模，包层模很快损失掉，所以LPFG基本上没有后向反射，在其透射谱中有几个特定波长的吸收峰。LPFG对光纤包层材料折射率的变化比上述的光纤布拉格光栅更为敏感，包层材料折射率的任何变化都会改变传输光谱的特性，使吸收峰发生改变，所以长周期光栅折射率测量系统的分辨率可实现10-7的灵敏度。目前已经用长周期光栅测出了许多化学物质的浓度，包括蔗糖、乙醇、己醇、十六烷、CaCl2、NaCl等，原则上，任何具有吸收峰谱并且其折射率在1.3和1.45之间的化学物质都可用长周期光栅进行探测。

光纤光栅传感器如何校准

用于测温度？应变？压力？加速度？。。。测试的对象不同，校准 *** 也不同

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TGW光纤光栅感温火灾探测系统

请问那位有对理工光科的TGW光纤光栅探测器有了解的。产品介绍，技术参数。谢谢

TGW光纤光栅感温火灾探测系统产品简介

目前国内外应用的光纤光栅传感技术由于受到光源带宽限制，一根光纤上光栅复用数量极为有限(不超过30个)，无法满足火灾探测所需测点需求。理工光科发明的编码光纤光栅、全同光纤光栅等多项专利技术，突破了传统光纤光栅产品所受技术瓶颈，能在一根光纤上制备数百个光栅测点，充分满足了石油石化、电力、隧道交通等行业中火灾探测的实际需求。同时，理工光科打破国外对光纤光栅波长解调的核心技术与器件长期以来的技术封锁，是目前国内唯一具有 *** 光纤光栅自主知识产权的单位，推出的廉价低速、中速、高速三类光纤光栅波长解调仪器，成功解决了不同行业领域的实际工程需要。

基此之上，理工光科率先将光纤光栅传感技术应用于石油石化、电力、隧道交通等行业中火灾探测报警，开发的TGW光纤光栅感温火灾探测系统经国家权威部门鉴定，属国内外首创，居国际领先水平，被评为国家重点新产品，2006年荣获国家公安部科学技术一等奖，2007年荣获国家技术发明二等奖。

系统技术特点

 无电检测、本质安全防爆；

 采用光栅进行信号检测，信号数字化，不受光强起伏变化干扰，检测精确余伏度高；

 按波长的不同设置防火分区，同步检测，真正实现实时监测；

 实现差定温复合报警，报警准确可靠；

 系统具有自检功能，可实时监测自身运行情况并输出故障报警声光信号；

誉亏 采用光纤传输信号，抗电磁干扰，运行稳定性好；

 信号衰减小，可远距离传输，实现远程监控；

 系统组竖虚携成方便灵活，各检测系统相对独立，结构紧凑，安装维护方便；

 抗腐蚀性好，不怕潮湿，使用寿命长。

主要产品技术参数

1、TGW-100光纤光栅感温火灾探测器

TGW-100光纤光栅感温火灾探测器

工作温度 -40℃~120℃

测量范围 0℃～100℃

报警温度误差 ±2.5℃

光缆传输距离 ≥25km

最小弯曲半径 300mm

2、TGW-100B光纤光栅感温火灾探测信号处理器

TGW-100B光纤光栅感温火灾探测信号处理器

报警方式 定温、不可定位、可复位

工作电源 24VDC

工作电流 <260mA

工作温度 0℃~40 ℃

外型尺寸 160mm×160mm×343mm(宽×高×深)

报警温度设定范围 65 ℃~95 ℃

输出信号 0.3A/30VDC无源触点3对

RS422/RS485通讯信号

3、TGW-100C光纤光栅感温火灾探测信号处理器

TGW-100C光纤光栅感温火灾探测信号处理器

报警方式 差、定温复合、可复位

工作电源 24VDC

工作电流 <360mA

工作温度 0℃~40 ℃

外型尺寸 160mm×80mm×400mm (宽×高×深)

报警温度设定范围 65 ℃~95 ℃

输出信号 0.3A/30VDC无源触点9路

Rs422通讯信号、4~20mA信号

4、TGW-100D光纤光栅感温火灾探测信号处理器

TGW-100D光纤光栅感温火灾探测信号处理器

报警方式 差、定温复合、可复位

工作电源 24VDC

工作电流 <750mA

工作温度 0℃~40 ℃

光 通 道 四路光纤同步运行

外型尺寸 450mm×130mm×290mm(宽×高×深)

报警温度设定范围 65 ℃~95 ℃

输出信号 4路温度报警开关信号、4路自检故障报警开关信号、RS485/232通讯信号。通过火灾报警控制器和上位计算机可实现分区温度显示、分区温度报警和各光路故障报警。

5、四通道通用型与高速光纤光栅波长解调器

四通道通用型与高速光纤光栅波长解调器主要由五个部分组成：之一部分为宽带光源；第二部分为可调法布里－珀罗滤波器；第三部分为四通道传感信号接入光路；第四部分为数字信号处理及放大电路；第五部分为计算机及软件分析处理系统。其技术特点是内部核心解调器使用自行研制的“多通道角度调谐光纤法布里－珀罗滤波器”。同时，利用光纤分路器代替光开关，可以进行同步扫描，提高了扫描速度。高速光纤光栅解调仪频率可达到300Hz，高于国外250Hz的速度水平。

这两种光纤光栅波长解调器适用于光纤光栅温度传感器、光纤光栅应变传感器、光纤光栅压力传感器等各类光纤光栅传感器的信号检测，是光纤光栅传感器工业化应用与光纤光栅传感技术研究的必备设备。

四通道通用型光纤光栅波长解调器

波长范围 1284nm～1327nm

分辨率 1Pm

采样速率 200Hz

通道数 四通道、同步测量

产品描述 用于光纤光栅波长信号解调与数据读取

6、便携式光纤光栅波长解调器

便携式光纤光栅波长解调器的原理与通用型波长解调器相同，其技术特点是将整个系统小型化，并集成便携式手提箱内，适宜于现场施工。

便携式光纤光栅波长解调器

波长范围 1284nm～1327nm

分辨率 1Pm

采样速率 1Hz

通道数 单通道

产品描述 用于光纤光栅波长信号解调与数据

光纤布拉格光栅抗干扰原理?

光纤布拉格光栅传感器是一种使用频率更高，范围最广的光纤传感器，这种传感器能根据环境温度以及/或者应变的变化来改变其反射的光波的波长。

光纤布拉格光栅是通过全息干涉法或者相位掩膜法来将一小段光敏感的光纤暴露在一个光强周期分布的光波下面。这样光纤的光折射率就会根据其被照射的光波强度而永久改变。这种 *** 造成的光折射率的周期性变化就叫做光纤布拉格光栅。

毕业设计英文文献翻译(光纤光栅传感方面的)  谢谢

Simultaneous Measurement of Strain and Temperature Incorporating
a Long-Period Fiber Grating Inscribed on a Polarization-Maintaining Fiber
Abstract—Simultaneous measurement of strain and temperature was demonstrated by using a long-period fiber grating inscribed on a polarization-maintaining fiber (PM-LPG). The spectral sensitivities of the two adjacent resonant dips of the PM-LPG were measured with respect to strain and temperature.The sensitivities of each resonant dip for strain and temperature were different in magnitude and sign, which makes this PM-LPG have a capability of simultaneously sensing strain and temperature.Experimental results show root mean square deviations of 15.6 and 0.7 C for strain and temperature, respectively.Index Terms—Long-period fiber grating (LPG), optical fiber sensor, polarization-maintaining fiber (PMF), strain, temperature.
I. INTRODUCTION
FIBER GRATING sensors have yielded great attention due to their significant advantages such as wavelength domain response, electromagnetic noise immunity, high sensitivity, compactness, simplicity of fabrication, etc. They have been used for health monitoring and spatial *** ysis of engineering structures. One of the most significant limitations of fiber grating sensors is their dual sensitivity to strain and temperature. Therefore, a great many efforts have been made to discriminate the wavelength shift produced by strain from that produced by temperature [1]–[4], among which are the two fiber Bragg gratings (FBGs) embedded in a glass tube [3] and a single FBG written in an erbium : ytterbium-doped fiber [4]. Recently, Chen et al. [5] reported that the FBG written on a high birefringence fiber can be incorporated for the simultaneous measurement of strain and temperature. They simultaneously measured strain and temperature by measuring wavelength shifts of two Bragg wavelengths in the FBG which have different responses to strain and temperature with respect to the two principal input polarizations aligned along the fast and slow axes of the fiber. But the differences between each response of the FBG to strain and temperature at each Bragg wavelength were not so large, which might restrict the accuracy of the sensor. In this letter, we demonstrate simultaneous measurement of the strain and temperature with high accuracy compared with the previous work using FBGs reported in [5],based on a long-period fiber grating (LPG) inscribed on a polarization-maintaining fiber (PMF). To our best knowledge it is the first time the LPG inscribed on the PMF (PM-LPG) is applied for simultaneous sensing of strain and temperature,though the PM-LPG by itself is not a new concept.

　　这么多连分都不给╮(╯▽╰)╭ 哎!!


　　同时测量应力和温度合并
　　一个准光纤光栅在Polarization-Maintaining纤维
　　Abstract-Simultaneous应变和温度测量时使用一种准光纤光栅在polarization-maintaining纤维(PM-LPG)。这个敏感的两个相邻的共振跌落的PM-LPG进行测量,并对应力和温度每个谐振泡的敏感性为应力和温度不同大小和符号,使得这PM-LPG有能力同时传感应力和温度实验结果表明,均方根偏差和0.7 C 14.7的应变和温度,分别是. Terms-Long-period指数(LPG),光纤光栅传感器、光纤光缆polarization-maintaining资料、压力、温度。
　　介绍。
　　光纤光栅传感器都取得了伟大的注意由于其明显的优势,如波长域、电磁噪声的免疫力,灵敏度高、体积小、简单的 *** 等。他们已经被用于健康监测和空间分析的工程结构。其中最重要的就是限制光纤光栅传感器的双重敏感性应力和温度。因此,许多已作出努力,歧视波长转换所产生的压力温度[1],[4],其中最主要的是这两个光纤光栅(FBGs)埋在玻璃管中[3],一个单一的光纤光栅写:ytterbium-doped铒光纤[4]。最近,等。[5]的报道说,光纤光栅刻在高折射率光纤可以合并为同时测量应力和温度。他们同时测量应力和温度测量的波长变化在光纤光栅布拉格波长的两种不同反应温度和应变的两个主要输入波沿快和慢排列的纤维。但是差异,各响应的光纤光栅应变和温度在每个布拉格波长并不那么大,这可能会限制了传感器的准确性。在这封信里,我们同时测量的准确度高应变和温度,与上年相比,使用FBGs文献[5]报道,基于准光纤光栅(LPG)在polarization-maintaining纤维(资料)。我们的知识,这是之一次石油气刻资料(PM-LPG)是用于同步传感应变和温度,虽然PM-LPG本身并不是一种新概念