熒光光纖測(cè)溫系統(tǒng)

據(jù)熒光的測(cè)溫機(jī)理，理論分析熒光材料的溫度特性，通過檢測(cè)熒光壽命實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠深入被測(cè)對(duì)象內(nèi)部進(jìn)行溫度測(cè)量。由于熒光光纖溫度傳感器具有測(cè)溫準(zhǔn)確、分辨率高、抗電磁干擾等特點(diǎn)，該系統(tǒng)能夠可靠地應(yīng)用于具有強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境，尤其能夠深入人體內(nèi)部對(duì)體內(nèi)溫度進(jìn)行測(cè)量。并且結(jié)合虛擬儀器技術(shù)，上位計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)單片機(jī)通訊控制，界面美觀、操作簡單，可以在線實(shí)時(shí)測(cè)溫監(jiān)測(cè)、保存數(shù)據(jù)等，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化與智能化。

根據(jù)熒光材料的熒光特性，設(shè)計(jì)熒光光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，選擇合適的能夠高效收集熒光信號(hào)的熒光探頭，并對(duì)組成系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行詳細(xì)的闡述，選擇檢測(cè)技術(shù)對(duì)熒光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。再次，選擇并設(shè)計(jì)激勵(lì)光源驅(qū)動(dòng)電路，研究微弱信號(hào)的采集和處理，為保證測(cè)溫系統(tǒng)具有良好的重復(fù)性和測(cè)量精度，根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)器件的特性，設(shè)計(jì)低噪、高速的微弱信號(hào)檢測(cè)電路并簡述各部分功能。根據(jù)總體性能分析，選擇合適的數(shù)據(jù)采集芯片及處理方法對(duì)所采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
最后，根據(jù)溫度檢測(cè)電路進(jìn)行下位機(jī)軟件編程，利用軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的虛擬儀器界面，并且設(shè)計(jì)通信電路，使上位計(jì)算機(jī)與下位機(jī)正常通訊，將采集到的信號(hào)通過計(jì)算機(jī)串口傳入上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與顯示，提高系統(tǒng)處理大量數(shù)據(jù)的效率和測(cè)量精度，界面優(yōu)化美觀，容易操作，能夠在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化。

光纖傳感器優(yōu)于其他傳感器件的最重要的特性之一——抗強(qiáng)電磁場干擾；遠(yuǎn)距離傳輸；無任何化學(xué)反應(yīng)，穩(wěn)定性好；體積小，可制成細(xì)小的傳感器在狹窄的空間里測(cè)溫；光纖傳感器傳導(dǎo)光信號(hào)或者產(chǎn)生光信號(hào)，不會(huì)發(fā)生短路、爆炸等安全問題；可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，不會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的參數(shù)測(cè)量；光纖傳感器還具有其他特性，如大范圍測(cè)量，測(cè)量精度高，標(biāo)定簡單等。

熒光光纖溫度傳感器不僅可以測(cè)量物體表面溫度，而且其探頭還可以深入物體內(nèi)部或其他特定區(qū)域內(nèi)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量；并且可實(shí)現(xiàn)溫度的絕對(duì)測(cè)量，被測(cè)物體表面的發(fā)射率不會(huì)影響其測(cè)溫精度，在中低溫范圍測(cè)量時(shí)還具有很高的靈敏度。光致發(fā)光這一物理現(xiàn)象是熒光光纖測(cè)溫法的工作機(jī)理。熒光是一種光輻射，是由紫外光、可見光、紅外光或者其它電磁波激發(fā)出來的。激勵(lì)光譜是能夠誘發(fā)熒光的入射光譜，是由其本身的吸收光譜所決定的。一般來說，激勵(lì)光的波長比熒光波長短，即激勵(lì)光光子能量大，但是熒光發(fā)射光譜的形狀與激勵(lì)光波長無關(guān)。