光纤陀螺光源热敏电阻器特性及其影响研究.pdf

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1、2011年第3O卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)47光纤陀螺光源热敏电阻器特性及其影响研究殷建玲，刘军，程群(军械工程学院光纤技术研究所，河北石家庄050003)摘要：系统研究和分析了国产超辐射发光二极管(SLD)光源的热敏电阻器的全温温度特性。试验和分析结果表明：不同SLD光源内的热敏电阻器特性存在不一致性，而不同厂家的光源之间的这种不一致性更为显著；部分厂家的SLD光源的监测热敏电阻器与控制热敏电阻器差异较大，已失去监测价值；热敏电阻器与温度

2、的关系更接近Steinhart—Hart方程，而非普遍使用的指数形式；在中精度光纤陀螺的温控范围内，热敏电阻器的温度系数为435~10℃，而不是普遍认为的500℃。该结果一方面为设计数字化温度控制方案提供了更为严格的热敏电阻器的温度模型，另一方面，细化了光源温控精度的评价标准，可进一步提高温控效果。关键词：超辐射发光二极管光源；热敏电阻器；控制精度；评价标准中图分类号：TN371文献标识码：A文章编号：1000--9787(2011)01--0047-03Researchoncharacteristicsoft

3、emperaturesensitiveresistorofIFoGanditsefectYINJian—ling，LIUJun，CHENGQnn(FiberopticTechnologyInstitute，SchoolofOrdnanceEngineering，ShUiazhuang050003，China)Abstract：Thetemperaturecharacteristicsoftemperaturesensitiveresistorareanalyzedinthewholetemperatureran

4、ge．TheexperimentalresultsindicatethatdifferenceexistsamongSLDsofdifferentcompanies，someresistanceofSLDshavelosttheirmonitorvalue，therelationbetweenresistanceandtemperaturesatisfiesequationofSteinhart—Hart．thetemperaturecoefficientisnot500℃．but435±10I-I／~C．Th

5、eseresultsmayprovidethemodelfortheautomatictemperaturecontrolandadetailedevaluationstandardforthetestofSLD．Keywords：superluminescentdiode(SLD)lightsource；temperatureresistance；controlprecision；evaluationstandard0引言本文从热敏电阻器在光纤陀螺光源中的作用出发，系超辐射发光二极管(superlumines

6、centdiode，SLD)是目统研究目前国产SLD光源热敏电阻器的温度特性，及其在前光纤陀螺中普遍采用的光源，其稳定性直接影响陀螺精SLD光源测控中的重要作用。度。为了提高光纤陀螺的精度，必须对影响光源稳定性的1热敏电阻器与光源温控精度的关系主要因素一温度和驱动电流进行精密控制⋯。光纤陀螺SLD光源一般采用标准的8脚蝶形封装形在光源温度控制过程中，热敏电阻器既是SLD内部温式，其内部组件主要包括发光管管芯、半导体制冷器、热敏度的传感器，又是温度控制的重要组件，故其温度特性对温电阻器以及热沉，见图l和图2。其中

7、，2_3脚为控制热敏控效果和温控精度的估算均有影响。通常，光源厂家和文电阻器，6—7脚为监测热敏电阻器。献给出SLD光源中热敏电阻器的温度系数为500f℃l2J。但是，根据此温度系数估算的温度变化范围冷器有时并不满足使用需求，这说明500℃与实际温度系数可能存在偏差。另外，正在发展的自适应温度控制系统也需要热敏电阻器的全温特性。目前，在上述方面均无系统图1SLD光源装配结构示意图研究的报道。Fig1AssemblingdiagramofSLD收稿日期：2010-04-09基金项目：国家“863”计划资助项目48

8、传感器与微系统第30卷显然，作为传感和控制的功能器件，热敏电阻器的温度特性直接影响并反映光源温度控制精度：根据一般厂家提供的热敏电阻器温度系数为500r℃，_+100Q的热敏电阻器变化对应±0．2℃的温度变化，可满足中精度光纤陀螺的图2SLD光源组件功能图使用要求。但在实际中，热敏电阻器变化+100n有时无法Fig2FunctiondiagramofSLDmodule满足使用要求。虽然