条纹计数法干涉型光纤液位传感器的电路法判向及其温度补偿.pdf

《条纹计数法干涉型光纤液位传感器的电路法判向及其温度补偿.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第1期光学仪器VoL32，No．12010年2月oPTICAI。INSTRUMENTSFebruary，2010文章编号：1005—5630(2010)01—0028-06条纹计数法干涉型光纤液位传感器的电路法判向及其温度补偿*杜文斌1’2，高应俊1’2，唐海波1’2，林慧珍1’2(1．暨南大学“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室，广东广州510632；2．暨南大学光电工程系，广东广州510632)摘要：提出利用RC移相电路获得相位差为90。的输出信号，以取代相位差为90。的双光路，对干涉条纹计数时做正确判向，可以简化条纹计数法光纤Fabry-Perot腔干涉型

2、液位传感器的结构，使之更实用和集成化。分析了F-P腔长与温度变化的关系，说明选择合适的腔体材料以及波纹管的热膨胀系数和初始长度，可在温度变化时保持腔长的较小变化。提出在传感器上安置温度传感器，预先测出F-P腔长与温度变化的关系，然后利用软件法对传感器输出进行温度补偿。实验表明：该软件补偿法能够较好的补偿温度变化对液位测量时造成的影响。关键词：光纤传感器；法布里一珀罗腔；RC移相电路；温度补偿；液位中图分类号：TN25文献标识码：Adoi：i0．3969／j．issn．1005-5630．2010．01．007Directionchangejudgmentbydoublec

3、ircuitsandtemperaturecompensationforopticalfiberFabry-PerotcavityliquidlevelsensorwithfringecountingDUWenbinl”，GAO耽挖力“行1”，TANGHaib01”，LJNHuizhenl’2Laboratory0fDisasterForecastandControlinEngineefing，1VEnistryofEducation，JinanUniversity，Guangzhou510632，Oaina,2．Ikpartm肌tofOptoelectronicEngi

4、neering，JinanUniversity，Guangzhou510632，CNm)Abstract：Amethodforaccuratelyjudgingthedirectionchangebyusingn／2electricRCphaseshifterduringtheinterferencefringecountingforopticalfiberFabry-Perotcavityliquidlevelsensorisproposed．Insteadofusingdoubleopticalchannels，thestructureofthesensorsyste

5、mcouldbethensimplifiedandbemorecompactandpractical．AfteranalyzingtherelationshipbetweentheF-Pcavitylengthandtemperature，ifthematerials，initiallengths，andthermalexpansioncoefficientsoftheinteriorandexteriorofthecavitywereproperlychosen，thecavitylengthchangecouldbekeptassmallaspossible．Anov

6、eldesignforcompensatingtemperatureinfluenceonthesensingresultbysoftwareapproachissuggested．Theexperimentalresultsshowthatthissoftwaretechniquecaneffectivelycompensatethetemperaturedriftimpact．Keywords：opticalfibersensor；Fabry-Perotcavity；RCphaseshifter；temperaturecompensation；liquidlevel‘

7、收稿日期：2009-07—24基金项目：教育部科学技术研究重点资助项目(104182)作者简介：杜文斌(1985-)，男，福建三明人，硕士研究生，主要从事光纤传感技术方面的研究。第l期杜文斌，等：条纹计数法干涉型光纤液位传感器的电路法判向及其温度补偿·29·引言由于光纤本身的轻便性及对电的绝缘性，使得基于光纤液位传感器的开发和应用受到人们的关注，相关产品被广泛应用于工业生产和日常生活中。尤其是在对可燃性液体及化学液体的测量与控制上，比如在大量燃料的储备、供应和运输中，光纤液位传感器一直都是最佳的选择[1-3]。压力和温度是光纤