荧光光纤测温系统

据荧光的测温机理,理论分析荧光材料的温度特性,通过检测荧光寿命实现温度测量的系统,该系统能够深入被测对象内部进行温度测量。由于荧光光纤温度传感器具有测温准确、分辨率高、抗电磁干扰等特点,该系统能够可靠地应用于具有强电磁干扰的环境,尤其能够深入人体内部对体内温度进行测量。并且结合虚拟仪器技术,上位计算机与数据采集系统单片机通讯控制,界面美观、操作简单,可以在线实时测温监测、保存数据等,提高了系统的自动化与智能化。

光纤测温

根据荧光材料的荧光特性,设计荧光光纤温度测量系统的总体结构,选择合适的能够高效收集荧光信号的荧光探头,并对组成系统的各个部件进行详细的阐述,选择检测技术对荧光信号进行检测。再次,选择并设计激励光源驱动电路,研究微弱信号的采集和处理,为保证测温系统具有良好的重复性和测量精度,根据系统中各个器件的特性,设计低噪、高速的微弱信号检测电路并简述各部分功能。根据总体性能分析,选择合适的数据采集芯片及处理方法对所采集到的信号进行数据处理。
最后,根据温度检测电路进行下位机软件编程,利用软件设计系统的虚拟仪器界面,并且设计通信电路,使上位计算机与下位机正常通讯,将采集到的信号通过计算机串口传入上位计算机进行数据的处理与显示,提高系统处理大量数据的效率和测量精度,界面优化美观,容易操作,能够在线实时监测温度变化。

光纤传感器优于其他传感器件的最重要的特性之一——抗强电磁场干扰;远距离传输;无任何化学反应,稳定性好;体积小,可制成细小的传感器在狭窄的空间里测温;光纤传感器传导光信号或者产生光信号,不会发生短路、爆炸等安全问题;可实现非接触测量,不会影响被测对象的参数测量;光纤传感器还具有其他特性,如大范围测量,测量精度高,标定简单等。

荧光光纤温度传感器不仅可以测量物体表面温度,而且其探头还可以深入物体内部或其他特定区域内对温度进行测量;并且可实现温度的绝对测量,被测物体表面的发射率不会影响其测温精度,在中低温范围测量时还具有很高的灵敏度。光致发光这一物理现象是荧光光纤测温法的工作机理。荧光是一种光辐射,是由紫外光、可见光、红外光或者其它电磁波激发出来的。激励光谱是能够诱发荧光的入射光谱,是由其本身的吸收光谱所决定的。一般来说,激励光的波长比荧光波长短,即激励光光子能量大,但是荧光发射光谱的形状与激励光波长无关。

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