基于差分校正的FBG测温网络系统设计.pdf

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1、2015年第34卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)69DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)09-0069-03基于差分校正的FBG测温网络系统设计阚晓婷，徐子琦，刘智超(长春理工大学光电信息学院。吉林长春130000)摘要：为了实现在大范围被测区域内实时温度监测的功能，选用光纤布拉格光栅(FBG)测温网络，同时，为了提高系统的温度测试精度和抗干扰能力，设计了基于差分校正的FBG测温网络系统。系统在原有测试结构的基础上，增加了校正光纤探头，从而针对任意位置上个别环境变化造成的

2、温度误差进行校正。通过理论推导，差分校正值表达式被给出，并由此设计了差分校正算法。实验采用温度控制箱使被测区域温度从2O℃变化为80℃，最小温度改变量为1．0℃。实验结果显示：回波中心波长产生的偏移量和温度之间大致每1．0℃的温度变化产生35—45pm的偏移。差分校正型测温系统的温度检测误差为0．47％，优于传统的测温系统，并且基于差分校正的测温系统受局部环境影响很小，具有较高的系统稳定性。关键词：光纤布拉格光栅；测温网络；差分校正；波长偏移量中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1000--9787(2015)09-0069-03’D一esi‘gn0I

3、ntAemoeraturemeaSUrement-net‘worlRsyst‘em’DyFBGbased0ndifferentialcorrectionKANXiao—ting，XUZi—qi，LIUZhi-chao(CollegeofOpticalandElectronicalInformation，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130000，China)Abstract：Inordertoachievereal—timetemperaturemonitoringfunctioninawi

4、derangemeasuredarea，fiberBragggrating(FBG)temperaturemeasurementnetworkisselected．Meanwhile，inordertoimproveprecisionoftemperaturemeasurementandanti-jammingcapability，FBGtemperaturemeasurementnetworksystembasedondiferentialcorrectionisdesigned．Basedonoriginalstructureofthetestsystem，

5、correctionfiber-opticprobeisadded，SOthatthetemperatureerorfromindividualenvironmentalchangecanbecorrectedforanyposition．Throughtheoreticalanalysis，theexpressionofdifferencecorectionvaluesisgiven，andthedifferentialcorrectionalgorithmisdesigned．Temperaturecontrolboxisusedinexperiments，

6、SOthatthetemperatureofmeasuredregioncanbechangedfrom20—80℃．anditstheminimumvalueoftemperaturechangeis1．0℃．Experimentalresultsshowthatapproximatelyevery1．0℃temperaturechangegenerate35～45pmoffsetbetweenofsetvaluesgeneratedbyechocenterwavelengthsandtemperature．Inthedifferentialcorection

7、typetemperaturemeasurementsystem，temperaturemeasurementerroris0．47％，priortotraditionalmeasurementsystem．Itislittleafectedbythelocalenvironmentinthedifferentialcorectiontypetemperaturemeasurementsystem，SOithashighsystemstability．Keywords：fiberBragggrating(FBG)；temperaturemeasurementne

8、twork；differ