FBG溫度增敏傳感器及其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).pdf

1、光纖Bragg光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)是一種波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器件，具有靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、線性度好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于傳感器領(lǐng)域。溫度傳感是光纖光柵傳感器最主要和最直接的應(yīng)用之一，隨著光纖光柵的應(yīng)用發(fā)展，對(duì)其溫度特性的研究逐步成為熱點(diǎn)。但是常規(guī)封裝的光纖Bragg光柵溫度靈敏性較低，不適合在一些高精度的條件下使用。
　　首先，在分析FBG溫度響應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于金屬鍍層和金屬基底封裝的

2、兩種形式的高靈敏度FBG溫度傳感器。金屬封裝是典型有效的FBG傳感器溫度增敏方法。針對(duì)金屬基底封裝方式，通過表貼式的工藝，將光纖光柵粘貼于熱膨脹系數(shù)較大的不銹鋼工件表面。針對(duì)金屬鍍層方式，在光纖光柵表面預(yù)處理和磁控濺射銅層的基礎(chǔ)上，分別對(duì)光纖光柵電鍍不同厚度的銅層、錫層及銅錫混合層。
　　其次，對(duì)設(shè)計(jì)的兩種傳感器的性能分別進(jìn)行了靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，金屬基底封裝FBG溫度傳感器的靈敏度可達(dá)到裸光柵FBG溫度傳感

3、器的3.5倍，可有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)裸光柵的增敏，上行和下行溫度實(shí)驗(yàn)也證明其重復(fù)性良好。金屬鍍層封裝的FBG溫度傳感器效果最好的為電鍍銅、錫混合層，其靈敏度可達(dá)到裸光柵FBG溫度傳感器的2.4倍，放置多天重復(fù)性溫度測(cè)試數(shù)據(jù)表明，該傳感器具有良好的重復(fù)性。
　　最后，為便于實(shí)時(shí)在線反映待測(cè)對(duì)象的實(shí)際溫度狀況，并實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和預(yù)測(cè)分析，運(yùn)用C++語言開展了涵蓋數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)顯示，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，報(bào)警提示等功能的軟件設(shè)計(jì)工作。具體包