详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景
温度是度量物体冷热程度的物理量，许多物理现象和化学过程都是在一定温度下进行，人们的日常生活也和温度密切相关。随着科学技术的迅猛发展，对温度的测量也提出了更多更高的要求。以电信号为工作基础的传统的光纤温度传感器特点光纤测温传感器测量温度的方法光纤传感器的基本原理几种光纤温度传感器的原理基于布里渊散射的分布式光纤传感技术基于布里渊光频域分析（BOFDA）技术的分布式光纤传感器光纤温度传感器的应用
光纤温度传感自问世以来, 主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域,并已取得了大量可靠的应用实绩。
1、光纤温度传感器在电力系统有着重要的应用，电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测监控; 高压配电装置内易发热部位的监测; 发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警系统; 各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断; 火力发电厂的加热系统、蒸汽管道、输油管道的温度和故障点检测; 地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等。
2、光纤温度传感特别是光纤光栅温度传感器很容易埋入材料中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地测量, 因而被广泛的应用于建筑、桥梁上。美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家早就开展了桥梁安全监测的研究, 并在主要大桥上都安装了桥梁安全监测预警系统, 用来监测桥梁的应变、温度加速度、位移等关键安全指标。1999 年夏, 美国新墨西哥Las Cruces 10 号州际高速公路的一座钢结构桥梁上安装了120 个光纤光栅温度传感器,创造了单座桥梁上使用该类传感器最多的记录。
3、航空航天业是一个使用传感器密集的地方,一架飞行器为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状态、机翼和方向舵的位置等, 所需要使用的传感器超过100 个, 因此传感器的尺寸和重量变得非常重要。光纤传感器从尺寸小和重量轻的优点来讲, 几乎没有其他传感器可以与之相比。
4、传感器的小尺寸在医学应用中是非常有意义的, 光纤光栅传感器是现今能够做到最小的
图解：光缆、终端盒、尾纤的作用和接法 在网络布线中，通常室外（楼宇之间连接）使用的是光缆，室内（楼宇内部）使用的是以太双绞线，那么，楼外的光缆传输媒介与楼内以太网传输媒介之间如何转换？其中，又用到了什么设备？它们的作用是什么？之间的关系又如何呢？ 如图所示： 连接关系： 步骤1：室外光缆光缆接入终端盒，目的是将光缆中的光纤与尾纤进行熔接，通过跳线，将其引出。 步骤2：将光纤跳线接入光纤收发器，目的是将光信号转换成电信号。 步骤3：光纤收发器引出的便是电信号，使用的传输介质便是双绞
线。此时双绞线可接入网络设备的RJ-45口。到此为止，便完成了光电信号的转换。 说明：现在网络设备有很多也有光口（光纤接口），但如果没有配光模块（类似光纤收发器功能），该口也不能使用。 图解：光缆终端盒、尾纤的作用和接法 光缆终端盒作用：终接光缆，连接光缆中的纤芯和尾纤。 光缆终端盒内部结构，如图所示。 如图所示，接入的光缆可以有多芯， 例如：一根4芯的光缆（光缆中有4根纤芯），那么，这根光缆经过终端盒，便可熔接出最多4根尾纤，即往外引出4根跳线。上图，只熔接了2根，也就往外引出了2根跳线。
如图所示，这是一根ST接头的单模（外皮是黄色）尾纤。 尾纤：一端有连接头，另一端是一根光缆纤芯的断头。通过熔接，与其他光缆纤芯相连。 尾纤作用：主要是用于连接光纤两端的接头。尾纤一端跟光纤接头熔接，另一端通过特殊的接头跟光纤收发器或光纤模块相连，构成光数据传输通路。
一般我们购买不到纯粹的尾纤，而是如图所示的跳线，中间一剪开，便成了尾纤。 尾纤：用在终端盒里，连接光缆中的光纤，通过终端盒耦合器（适配器），连接尾纤和跳线。 跳线：跳纤两头都是活动接头。起连接尾纤和设备作用。 光缆终端盒是在光缆敷设的终端保护光缆和尾纤熔接的盒子。 光纤耦合器是用于两条光纤或尾纤的活动连接通俗称为法兰盘。 光纤终端盒是一条光缆的终接头,他的一头是光缆,另一头是尾纤,相当于是把一条光缆拆分成单条光纤的设备。
温度传感器工作原理 温度传感器temperature transducer，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器（RTD）和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1.热电偶的工作原理当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a)所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势，热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势差△V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图2-1(b)所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。实验表明，当△V 很小时，△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度
一、温度传感器热电阻的应用原理 温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 1．温度传感器热电阻测温原理及材料 温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。 2．温度传感器热电阻的结构
（1）精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的，因此，温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，有关具体内容参见本篇第三章第一节. （2）铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，如图2-1-7所示，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型温度传感器热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。
（3）端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 （4）隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 3．温度传感器热电阻测温系统的组成 温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致
光纤收发器使用指导说明目前万科常用光纤收发器的光纤接口类型为SC接头 一正解的接线次序 下面先以NETLINK为例讲解 二设备介绍
左上角——亮时代表1000M速率 右上角——亮时代表100M速率 左中间——亮时代表已接上尾纤，闪烁代表正在传输数据右中间——亮时代表已接上网线，闪烁代表正在传输数据左下角——亮时代表已接入电源线 右下角——亮时代表全双工速率，灭时代表半双工 各种情况下指示灯状态。 1单独插电源时 2连接网线时
3单独连接光纤时 4收发器正常工作时
三故障讨论 1 电源灯不亮，电源故障。电源DC5V 2A 2 Link灯不亮故障可能有以下故障 a光纤是否已断；方法：可以用激光笔或是强光手电筒对一头照光，查看另一头是否有可见光。 b光纤线路损耗过大；用工程宝的测光功率计仪表检测。光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率：单模20公里：－8DB—15DB之间；如果在光纤收发器的发光功率在－30DB――45DB之间，那么可以判断这个收发器有问题。 C 光纤插头是否插反 d.跳线类型与设备接口匹配 3 网络丢包严重可能故障如下： a收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。 b双绞线与RJ-45头有问题。 c光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器不匹配 4 时通时断现象 a可能为光路衰减太大，此时用光功率计测量接收端的光功率，如果在接收灵敏范围附近1－2DB之内可基本判断为光路故障； b可能是交换故障，把交换机换成PC c 可能为收发器故障，把收发器两端接PC（不通过交换机），两端对PING没问题后，从一端向另一端传送一个较大文件（100M）以上，观察速度，如果速度慢（200M以下的文件传送15分钟以上），可基本判断为收发器故障。 5 通信一段时间后死机，断电后恢复。此情况一般是交换机引起，
光纤式传感器 传感技术与计算机技术、通讯技术被称为信息产业三大支柱技术, 是组成现代信息化技术的基础。世界各大强国均将传感器技术视为国家科技发展战略中的重要组成部分, 作为国家重点发展的领域之一。光纤传感器主要有传感型和传光型两大类, 两类传感器在传感原理上均可分为光强调制、相位调制、偏振态调制及波长调制不同形式, 由此构成不同的传感器。迄今业已证实, 被光纤传感器敏感的物理量有 70多种, 与传统的传感器相比, 光纤传感器有灵敏度高、重量轻和体积小、多用途、对介质影响小、抗电磁干扰和耐腐蚀且本质安全、易于组网等特点, 使其近年来在航天航空、国防、能源电力、医疗和环保、石油化工、食品加工、土木工程等领域的应用得到了迅速发展。表 1 为光纤传感器对参数测定的原理及主要方式。 一、光纤传感器的基本原理及组成 光纤传感器由光源、敏感元件、光探测器、信号处理器系统以及光纤等组成。光纤传感器的基本原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测量参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长频率、相位偏振态等）发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调器解调后，获得被测参数。 1．1强度调制光纤传感器 强度调制光纤传感器的基本原理是：待测物理量引起光纤中传输光的光强变化，通过检测光强的变化实现对待测量的测量。待测量作用于光纤敏感元件，使通过光纤的光强发生变化。设输入光强为恒量Iin，输出光强为Iout，即待测量对光纤中的光强度产生调制。可
直接连接光探测器变成电信号（即调制的强度包括电信号）。 1.2相位调制光纤传感器 相位调制光纤传感器的基本原理是：通过被测能量场的作用，使光纤内传输的光波相位发生变化，再用干涉测量技术把相位变化转换为光强变化，从而检测出待测的物理量。所有能够影响光纤长度、折射率和内部应力的被测量都会引起相位变化，如应力应变温度和磁场等外界物理量。但是，目前的各类光探测器都不能探测敏感光的相位变化，必须采用干涉测量技术，才能实现对外界物理量的检测。与其他调制方式相比，相位调制技术由于采用干涉技术而具有很高的检测灵敏度。常用的干涉仪有四种：迈克尔逊、马赫-琴特、法布里-珀罗和萨格耐克。它们的共同点是：光源发出的光都要分成两束或更多束的光，沿不同的路径传播后，分离的光束又重新汇合，产生干涉现象。
温度传感器工作原理 1.引脚★ ●GND接地。 ●DQ为数字信号输入\输出端。 ●VDD为外接电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 2.与单片机的连接方式★ 单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单，引脚1接地（GND），引脚3（VCC）接电源+5V，引脚2（DQ）接单片机输入\输出一个端口，电压+5V和信号线（DQ）之间接有一个4.7k的电阻。 由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口，所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。 外部供电方式单点测温电路如图★ 外部供电方式多点测温电路如图★ 3.DS18B20的性能特点 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能。 ●不需要外部器件。 ●在寄生电源方式下可由数据线供电，电压围为3.0~5.5V。 ●零待机功耗。
●温度以9~12位数字量读出 ●用户可定义的非易失性温度报警设置。 ●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。 4.部结构 .DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装，其部结构框图★ 64位ＲＯＭ的位结构如图★◆。开始８位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序号，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入用户报警上下限数据。 MSB LSB MSB LSB MSB LSB DS18B20温度传感器的部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。 高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，结构如图★。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器，其容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图★，其中，低5位一直为1；TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，在DS18B20出厂时，该位被设置为0，用户不要去改动；R0和R1决定温度转化的精度位数，即用来设置分辨率，其定义方法见表★ 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节是前面所有8
光纤接入设备及使用图解 由于不同种类信息的需求也越来越多，伴随而来的不断增长的ip数据、话音、多媒体图像等多种新业务需求，促使了各大网络运营商的传送网络环境发生了翻天俯地的变化，以前那些以承载模拟话音为主要目的的传统城域网和接入网在容量以及接口种类上都已经无法满足多种多样的新业务传输与处理的要求。于是迫于社会信息量的突飞猛进，那些专门为城域网和接入网上提供新业务传送的技术及设备迅速发展起来。其中以mstp(多业务传输平台)和pon(无源光网络)发展是最具有代表性的，它们都是基于光纤传送技术、在城域网或接入网上提供多种新业务承载的最佳解决方案。 基于光缆的光纤接入技术是未来宽带网络的发展方向，它的发展也离不开光纤接入设备发展和支持，就像鱼与水一样。谈起光纤接入设备不得不提起它的三代发展经历: 第一代大量采用地pdh(光纤光端机)设备，包括点到点型和星型局端设备，不具备汇聚功能。全部采用pdh传输协议，也没有光接口规范。用户业务如e1和数据业务通过远端设备，利用私有pdh协议进行复接，经光纤传输到局端设备。局端设备按照私有协议对pdh光信号进行分接，又转换成为e1等pdh接口，再通过电缆经ddf配线架与城域骨干/汇聚设备连接。由于pdh协议的局限性致使各类光纤接入设备很快落伍。 第二代鉴于第一代设备的缺陷，一些pdh设备厂商研发出第二代设备，即在局端设备中增加一个sdh(密集型光波复用)终端卡。在局端与远端设备之间仍然采用私有的pdh协议，而在局端提供汇聚功能，将原来的e1信号经sdh终端卡复用，并给出标准sdh接口。主要解决了局端设备与城域骨干设备的互连问题和统一接口标准。 第三代是sdh直通设备，包括汇聚型和非汇聚型。由于新业务覆盖面广，新一代sdh直通设备已经能够按照sdh规范，自动适配到sdh进行传送;非汇聚型的远端设备可以通过sdh光接口直接连接到城域网汇聚层节点上，适合从汇聚层网络上分支出较少的业务接口。汇聚型则在局端插入sdh汇聚设备，将来自多个
pt100温度传感器原理 PT100是一个温度传感器,是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在-200℃至650℃的范围. 电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。 PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度
因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。 1：V o=2.55mA ×100(1+0.00392T)=0.255+T/1000 。 2：量测V o时,不可分出任何电流,否则量测值会不準。电路分析由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,由于7.2V齐纳二极体的作用,使得1K电阻和5K可变电阻之电压和为6.5V,靠5K可变电阻的调整可决定电晶体的射(集极)极电流,而我们须将集极电流调为 2.55mA,使得量测电压V如箭头所示为0.255+T/1000。其后的非反向放大器,输入电阻几乎无限大,同时又放大10倍,使得运算放大器输出为2.55+T/100。6V齐纳二极体的作用如7.2V 齐纳二极体的作用,我们利用它调出2.55V,因此电压追随器的输出电压V1亦为 2.55V。其后差动放大器之输出为
光纤收发器使用指导说明 令狐采学 目前万科常用光纤收发器的光纤接口类型为SC接头 一正解的接线次序 下面先以NETLINK为例讲解 二设备介绍 左上角——亮时代表1000M速率右上角——亮时代表100M速率左中间——亮时代表已接上尾纤，闪烁代表正在传输数据右中间——亮时代表已接上网线，闪烁代表正在传输数据左下角——亮时代表已接入电源线右下角——亮时代表全双工速率，灭时代表半双工 各种情况下指示灯状态。 1单独插电源时 2连接网线时 3单独连接光纤时 4收发器正常工作时 三故障讨论 1电源灯不亮，电源故障。电源DC5V 2A 2Link灯不亮故障可能有以下故障 a光纤是否已断；方法：可以用激光笔或是强光手电筒对一头照光，查看另一头是否有可见光。 b光纤线路损耗过大；用工程宝的测光功率计仪表检测。光纤
收发器或光模块在正常情况下的发光功率：单模20公里：－8DB—15DB之间；如果在光纤收发器的发光功率在－30DB――45DB之间，那么可以判断这个收发器有问题。 C 光纤插头是否插反 d.跳线类型与设备接口匹配 3网络丢包严重可能故障如下： a收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。 b双绞线与RJ-45头有问题。 c光纤连接问题，跳线是否对准设备接口，尾纤与跳线及耦合器不匹配 4时通时断现象 a可能为光路衰减太大，此时用光功率计测量接收端的光功率，如果在接收灵敏范围附近1－2DB之内可基本判断为光路故障； b可能是交换故障，把交换机换成PC c 可能为收发器故障，把收发器两端接PC（不通过交换机），两端对PING没问题后，从一端向另一端传送一个较大文件（100M）以上，观察速度，如果速度慢（200M以下的文件传送15分钟以上），可基本判断为收发器故障。 5通信一段时间后死机，断电后恢复。此情况一般是交换机引起， 6收发器RJ45口与其他设备连接时，中间有交换机设备时使用
温度传感器： DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。 2 DS18B20的内部结构 DS18B20内部结构如图1所示，主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如图2所示，DQ为数字信号输入／输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地，见图4）。 ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 图1 DS18B20的内部结构
图2DS18B20的管脚排列 DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。例如＋125℃的数字输出为07D0H，＋25.0625℃的数字输出为0191H，－25.0625℃的数字输出为FF6FH，－55℃的数字输出为FC90H。 温度值高字节 高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。其中配置寄存器的格式如下： R1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，9位精度，最大转换时间为93.75ms；R1R0=“01”，10位精度，最大转换时间为187.5ms；R1R0=“10”，11位精度，最大转换时间为375ms；R1R0=“11”，12位精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。 高速暂存器是一个9字节的存储器。开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器的临时拷贝，每一次上电复位时被刷新；第6、7、8字节未用，表现为全逻辑1；第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确。 3 DS18B20的工作时序 DS18B20的一线工作协议流程是：初始化→ROM操作指令→存储器操作指令→数据传输。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，如图3（a）（b）（c）所示。
二、二手旧光纤模块的性能分析： 1.光路污染：在光路上如果内外腔体中附有尘埃，就会影响光路，使光信号的传输质量 下降光功率减小，如：灵敏度降低。那么要完成传输过程势必使其它元器件超负荷工作，形成工作电流过大。正常模块的工作电流一般在130mA以下，而旧模块很多工作电流都会在200mA附近，所以这种模块在工作状态下会很烫。而温度过高的环境会显著降低收发器里的所有元器件的寿命。通常情况下收发器里的所有元器件的寿命会因此降低为正常情况下的十分之一甚至会更加危险，这些模块中的激光器一部门是国外公司测试的阀值电流大，量子效率低而被打下来的。正常阀值电流会达到20mA-30mA。电流大会使得激光器的寿命急剧衰减，形成恶性循环。 2.接收灵敏度低：很多旧模块的接受灵敏度达不到ITUT.G.957和IEEE802.3U国际标准。 虽然有时候进行测试时也不会丢包，但在稍微恶劣的环境下，比如光纤质量稍微差一点，距离稍微远一点，就会导致丢包，影响网络质量。 3.二手旧光纤模块的外腔体损伤：光模块的外腔体的材质多为塑胶材料或金属材料，而 这接头的多次插拔会造成外腔内壁产生一定程度的磨损，以致光器件传输同轴度无法保证，从而使光器件的光路发生一定的变化，如：光功率小，误码率大，消光比不正常等等，反映到设备上就是丢包率增加，网络超时，系统不稳定，严重时甚至导致网络长时间不能接通。 4.使用寿命：新光纤模块的使用寿命一般在五年以上，二手旧光纤模块已经使用了很多 年，里面的激光器及相关期间已经接近失效，随时都有可能完全失效不发光。 5.一般发光器的光模块可经受0-70℃的环境温度，而旧模块很多是达不到的，因而不能 满足一些高低温的工作环境。 二手旧光纤的识别方法： 1.外观识别：同一批设备上光模块的外观是否一致，新模块的外观、一致性都很好，而 旧模块多为不同厂家的产品，且经过长时间的使用，外壳很旧，没有光泽，有一些磨损划痕，光纤口有灰尘。 2.拨开防尘套，可以看见套管，一般多模有塑料套管和金属套管两种，二手旧套管光泽 度差，毛糙，直观感觉差，单模一般都是金属套管，二手旧套管的内管壁有划痕，金属色较差，几个套管比较是的一致性差，而新模块的套管色泽光亮，光滑，一致性好。 3.将旧模块在50-60℃状态在看他是否正常工作。 本公司售后服务： 本公司郑重承诺所出产的产品出厂前经过严格质量把关，一个月内包退，三个月内包换，一年内免费保修，终身有偿维护（只收取更换元器件成本费用）如发现本公司售出的产品使用二手旧光模块，旧一罚百，欢迎用户监督，并给予宝贵建议和意见。 〈二〉10/100/1000M光纤收发器使用说明 一、概述 光纤收发器是一种将以太网电信号转换成光信号或反之的光电转换设备，通过将电信号转换为光信号在多模或单模光纤上传输，突破了电缆传输距离短的限制，使得以太网在保证高带宽传输的前提下，利用光纤介质实现几公里甚
空调温度传感器为负温度系数热敏电阻，简称NTC，其阻值随温度升高而降低，随温度降低而增大。25℃时的阻值为标称值。NTC常见的故障为阻值变大、开路、受潮霉变阻值变化、短路、插头及座接触不好或漏电等，引起空调CPU检测端子电压异常引起空调故障。空调常用的NTC有室内环温NTC、室内盘管NTC、室外盘管NTC等三个，较高档的空调还应用外环温NTC、压缩机吸气、排气NTC等。NTC在电路中主要有如图一所示两种用法，温度变化使NTC阻值变化，CPU端子的电压也随之变化，CPU根据电压的变化来决定空调的工作状态。本文附表为几种空调的NTC参数。室内环温NTC作用：室内环温NTC 根据设定的工作状态，检测室内环境的温度自动开停机或变频。定频空调使室内温度温差变化范围为设定值+1℃，即若制冷设定24℃时，当温度降到23℃压缩机停机，当温度回升到25℃压缩机工作；若制热设定24℃时，当温度升到25℃压缩机停机，当温度回落到23℃压缩机工作。值得说明的是温度的设定范围一般为15℃—30℃之间，因此低于15℃的环温下制冷不工作，高于30℃的环温下制热不工作。变频空调根据设定的工作温度和室内温度的差值进行变频调速，差值越大压缩机工作频率越高，因此，压缩机启动以后转速很快提升。室内盘管NTC 室内盘管制冷过冷（低于+3℃）保护检测、制冷缺氟检测；制热防冷风吹出、过热保护检测。空调制冷30分钟自动检查室内盘管的温度，若降温达不到20℃则自动诊断为缺氟而保护。若因某些原因室内盘管温度降到+3℃以下为防结霜也停机（过冷）制热时室内盘管温度底于32℃内风机不吹风（防冷风），高于52℃外风机停转，高于58℃压缩机停转（过热）；有的空调制热自动控制内风机风速；有的空调自动切换电辅热变频空调转速控制等。室外盘管NTC 制热化霜温度检测，制冷冷凝温度检测。制热化霜是热泵机一个重要的功能，第一次化霜为CPU定时（一般在50分钟），以后化霜则由室外盘管NTC控制（一般为—11℃要化霜，+9℃则制热）。制冷冷凝温度达68℃停压缩机，代替高压压力开关的作用；变频制冷则降频阻止盘管继续升温。外环温NTC 控制室外风机的转速、冬季预热压缩机等。排气NTC 使变频压缩机降频，避免外机过热，缺氟检测等。吸气NTC 控制制冷剂流量，有步进电机控制节流阀实现。故障分析室内外盘管NTC损坏率最高，故障现象也各种各样。室内外盘管NTC由于位处温度不断变化及结露或高温的环境，所以其损坏率较高。主要表现在电源正常而整机不工作、工作短时间停机、制热时外机正常内风机不运转、外风机不工作或异常停转，压缩机不启动，变频效果差，变频不工作，制热不化霜等。化霜故障可代换室外盘管NTC或室外化霜板。在电源正常而空调不工作时也要查室内环温NTC；空调工作不停机或达不到设定温度停机，也要先查室内环温NTC；变频空调工作不正常也会和它有关。因室内环温NTC若出现故障会使得CPU错误地判断室内环温而引起误动作。室内环温NTC损坏率不是很高。
1-port 100M FX 2-Ports 10/100M TX Media Converters User’s Manual 1．Overview This Media Converter Complies with IEEE802.3 Standards. It is designed to Convert data signal between 10/100Base-TX and 100Base-FX fast Ethernet. The media converter is connected between Fiber cable and twisted cable segments with network operating smoothly. This converter can be used as a standalone unit or asa slide-in module to the 14 converter rack. 2.Checklist Before you installing the Switch, verify that the package contains the following： 1．The TP-Fiber Converter 2．AC-DC Power Adapter. 3．This User’s Manual. Piease notify your sales representative immediately if any of the aforementioned items is missing or damaged. 3. LED Description There are 6 LED At Front View of 2 port Media Converter LED Definition Specification PWR Indicator of power supply ON when the power supply is turned on and in normal working status FRX Optical interface status indicator Bright when optic fiber cable is connected well, but no data transmission Blinking when receiving data TRX Ethernet interface status indicator Bright when twisted pair is connected well, but no data transmission Blinking, when receiving data FDX Ethernet interface mode indicator ON, Full duplex OFF, Half duplex 4.Technical Specifications Optical Parameters Multimode Fiber 62.5/125, 50/125,100/140μm Output optical power -20~-14dBm Receiving sensitivity <-31dB Distance 0~2km or 0~5km Connector SC, ST, FC Wavelength 850nm/1310nm Singlemode Fiber 9/125,8.3/125,8.7/125or 10/125μm Distance 0~20km 0~40km 0~60km Output optical power -12~-8dBm -8~-3dBm -3~ 0dBm Receiving sensitivity < -37dBm < -37dBm < -38dBm Connector SC, ST, FC Wavelength 1310nm Distance 0~80km 0~120km Output optical power -3~ 1dBm -3~ 2dBm Receiving sensitivity < -38dBm < -38dBm Connector SC, ST, FC Wavelength 1550nm(DFB) when less than 15km, use attenuator 5.Installing the Converter For as a standalone unit a)Verify the AC-DC adapter conforms to your country
２００8年9月中国医学物理学杂志Sep ．,２００8 第２5卷第5期 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｄｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ．25．Ｎｏ．5 光纤传感器的基本原理及在医学上的应用 孙素梅1，陈洪耀2，3，尹国盛2（1.漯河医学高等专科学校，河南漯河462000；2.河南大学物理与电子学院，河南开封 475004；3.中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥230031） 摘要：目的：本文的目的简要介绍光纤传感器的基本原理和简单分类，重点阐述传光型光纤传感器在医学的压力、流速、ｐＨ值等五方面的应用。方法：光纤传感器基本原理是将光源发出的光经光纤送入调制区，在调制区内，外界被测参数与进入调制区的光相互作用，使光的强度、频率、相位、偏振等发生变化成为被调制的信号光，再经光纤送入光探测器、解调器而获得被测物理量。光纤传感器按其传感原理可分为两大类：一类是传光型传感器，另一类是传感型传感器。结果：目前在医学上应用的主要是传光型光纤传感器。光纤传感器主要优点：小巧、绝缘、不受射频和微波干扰、测量精度高。医疗上的图象传输是传输型光纤传感器应用中很有特色的一部分。只需将许多光纤组成光纤束，就可以做成能有效地使图象空间量子化的传感器。自从光导纤维引入到内窥镜以后，扩大了内窥镜的应用范围。光导纤维柔软、自由度大、传输图象失真小、直径细等优点使得各种内窥镜检查人体的各个部位几乎都是可行的，且操作中不会引起病人的痛苦与不适。其中光纤血管镜已应用于人类的心导管检查中。在进行激光血管成形术时，血管镜可提供很多重要的信息，用以引导激光辐射的方向，选择激光的能量和持续时间，并可了解在成形术后的治疗效果。光纤内窥镜不仅用于诊断，也正进入治疗领域中，例如用于做息肉切除手术等。微波加温治疗技术是当前治疗癌症的有效途径，但微波加温治疗癌症技术的温度难以控制，而光纤温度传感器恰可以对微波加温治疗癌症的有效温度进行监测，从而使温度不致于过高杀死人体的正常细胞，也不会过低达不到治疗目的，使癌细胞进一步扩散。光纤温度传感器在癌症治疗方面的研究和开发正日益兴起。结论：光纤传感器作为一种优势明显的新型传感器在医学领域得到应用，为治疗疾病提供了一种崭新的方法。可以预见随着制作技术的日益成熟和器件性能的不断提高，不久的将来光纤传感器必将会进一步推动医学的飞速发展。 关键词：光纤传感器；测量；医学；应用中图分类号：Ｒ３１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：1005-202X （2008）05-0846-05 The Basic Principle and Applications on Medical of Fiber Optic Sensors ＳＵＮＳｕ－ｍｅｉ１，ＣＨＥＮＨｏｎｇ－ｙａｏ２，３，ＹＩＮＧｕｏ－ｓｈｅｎｇ２ （１．ＬｕｏｈｅＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＬｕｏｈｅＨｅ＇ｎａｎ４６２０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅ＇ｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫａｉｆｅｎｇＨｅ＇ｎａｎ４７５００４，Ｃｈｉｎａ；３．ＴｈｅＡｎ＇ｈｕｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＨｅｆｅｉＡｎｈｕｉ２３００３１，Ｃｈｉｎａ） Abstract:Objective:Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｉｍｐｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｎｍｅｄｉｃａｌｉｎｂｌｏｏｄｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｆｌｏｗ，ｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｅｔｃ．Method:Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓｔｈｅｌｉｇｈｔｗｈｉｃｈｓｅｎｄｓｏｕｔｔｈｅｐｈｏｔｏｓｏｕｒｃｅｓｅｎｄｓｉｎａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅａ，ｉｎｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅａ，ｔｈｅｏｕｔｓｉｄｅｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｗｉｔｈｅｎｔｅｒｓｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅａｔｈｅｌｉｇｈｔｔｏａｆｆｅｃｔｍｕｔｕａｌｌｙ，ｃａｕｓｅｓｔｈｅｌｉｇｈｔｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｔｈｅｐｈａｓｅ，ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｔｏｏｃｃｕｒｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｏｔｈｅｓｉｇｎａｌｌｉｇｈｔｗｈｉｃｈｍｏｄｕｌａｔｅｓ，ａｇａｉｎｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｏｓｅｎｄｉｎｔｈｅｌｉｇｈｔｄｅｔｅｃｔｏｒ，ｔｈｅｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｏｂｔａｉｎｓｉｓｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｍａｙｄｉｖｉｄｅｉｎｔｏｔｗｏｋｉｎｄｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｔｓｓｅｎｓｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ：ｏｎｅｋｉｎｄｉｓｔｈｅｌｉｇｈｔ－ｐａｓｓｉｎｇｓｅｎｓｏｒ；ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｓｅｎｓｉｎｇｓｅｎｓｏｒ．Result:Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｍａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃｉｎｅｉｓｔｈｅｌｉｇｈｔ－ｐａｓｓｉｎｇｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒ．Ｔｈｅｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒａｒｅ：ｅｘｑｕｉｓｉｔｅ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｎｏｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｓh ｉｇｈ．Ｔｈｅｉｍａｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｍｅｄｉｃａｌｉｓｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｐａｒｔｏｆ ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅｓｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒ．Ｏｎｌｙｔｉｅａｐｌｅｎｔｙｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｏｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓ，ｗｅｃｏｕｌｄｍａｋｅｔｈｅｓｅｎｓｏｒｗｈｉｃｈｃａｎｃａｕｓｅｔｈｅｉｍａｇｅｓｐａｃｅ 收稿日期：2008-03-10 作者简介：孙素梅（1954-），女，漯河医学高等专科学校物理教研室 副教授。Tel ：0395-296452713939575106；E -mail ： sunsumei2007@https://www.doczj.com/doc/317556937.html, 。 846--
光纤收发器安装及常见故障 一、光收发器安装的简单介绍 1、首先看光纤收发器或光模块的指示灯和双绞线端口指示灯是否已亮？ a、如收发器的光口（FX）指示灯不亮，请确定光纤链路是否交叉链接？光纤跳线一头是平行方式连接；另一头是交叉方式连接。 b、如A收发器的光口（FX）指示灯亮、B收发器的光口（FX）指示灯不亮，则故障在A收发器端：一种可能是：A收发器（TX）光发送口已坏，因为B收发器的光口（RX）接收不到光信号；另一种可能是：A收发器（TX）光发送口的这条光纤链路有问题（光缆或光线跳线可能断了）。 c、双绞线（TP）指示灯不亮，请确定双绞线连线是否有错或连接有误？请用通断测试仪检测（不过有些收发器的双绞线指示灯须等光纤链路接通后才亮）。 d、有的收发器有两个RJ45端口：（To HUB）表示连接交换机的连接线是直通线；（To Node）表示连接交换机的连接线是交叉线。 e、有的发器侧面有MPR开关：表示连接交换机的连接线是直通线方式；DTE开关：连接交换机的连接线是交叉线方式。 2、光缆、光纤跳线是否已断？ a、光缆通断检测：用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光；在另一头看是否有可见光？如有可见光则表明光缆没有断。 b、光纤连线通断检测：用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光；在另一头看是否有可见光？如有可见光则表明光纤跳线没有断。 3、半/全双工方式是否有误？ 有的收发器侧面有FDX开关：表示全双工；HDX开关：表示半双工。 4、用光功率计仪表检测 光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率：多模：-10db--18db之间；单模20公里：-8db--15db 之间；单模60公里：-5db--12db之间；如果在光纤收发器的发光功率在：-30db--45db之间，那么可以判断这个收发器有问题
光纤传感器的位移特性实验报告 一、实验目的 了解光纤位移传感器的工作原理和性能。 二、基本原理 本实验采用的是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y型光纤，半园分布即双D型一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距X，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。 三、需用器件与单元 光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源、反射面。 四、实验步骤 1、根据图1-6安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上的座孔上。其内部已和发光管D及光电转换管T 相接。 图1-6光纤传感器安装示意图
2、将光纤实验模板输出端V O1与数显单元相连，见图1-7。 图1-7光纤传感器位移实验接线图 2、调节测微头，使探头与反射面圆平板接触。 3、实验模板接入±15V电源，合上主控箱电源开关，调R W、使 数显表显示为零。 4、旋转测微头，被测体离开探头，每隔0.1mm读出数显表值， 将其填入表1-4。 表1-4光纤位移传感器输出电压与位移数据 X（mm） V(v) 5、根据表9－1数据，作光纤位移传感器的位移特性，计算在量 程1mm时灵敏度和非线性误差。 五、实验数据处理 1、实验数据： X(mm) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 V（v）0.00 0.08 0.19 0.32 0.45 0.59 0.76 0.92 1.13 1.27 X(mm) 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 V（v） 1.39 1.50 1.59 1.65 1.70 1.78 1.84 1.88 1.91 1.91
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a)所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势，热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势差△V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图2-1(b)所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。实验表明，当△V很小时，△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2.热电偶的种类 目前，国际电工委员会（IEC）推荐了8种类型的热电偶作为标准化热电偶，即为T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型。