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横河电机DTSX分布式温度传感器产品特点
横河电机DTSX分布式温度传感器是利用光纤作为传感元件，在防爆、腐蚀等恶劣环境下不适合点传感器的场合，用作长距离广范围的连续温度监视。
根据温度变化来进行火灾预警或泄漏监测及其他过程异常预警，以便及时采取措施对应。
背景
与使用多个监控摄像头或热电偶及电阻温度检测器的传统技术相比，分布式温度传感器可沿着任何测量对象的形状很容易地铺设。
通过温度变化使维护人员能快速找出问题并迅速对应。
用于监视非传统油气井中的温度，检测管道或储罐中的高温或低温液体、气体的泄漏。
检测煤、木屑输送机中的异常发热火灾预警等。
产品特点
1、测量距离长。
分布式温度传感器原理
分布式温度传感器通过在物体表面或环境中采集温度数据的多个传感器节点，将数据传输到中央控制器进行分析和处理。
其原理如下：
1. 传感器节点：分布式温度传感器由多个传感器节点组成，每个传感器节点都有自己的温度传感器和数据采集芯片，用于采集所在位置的温度数据。
2. 通信网络：传感器节点通过无线通信技术（如无线传感网络、蓝牙、Wi-Fi等）与中央控制器建立通信连接，将采集到的温
度数据传输到中央控制器。
3. 多点采集：传感器节点分布在不同的位置，可以覆盖较大的区域。
每个传感器节点都独立采集所在位置的温度数据，实现对整个区域的多点实时温度监测。
4. 数据处理：中央控制器接收到传感器节点传输的温度数据后，对数据进行处理和分析。
可以进行温度趋势分析、异常检测、报警等操作，提供给用户实时温度监控和告警功能。
5. 高精度测量：传感器节点采用高精度的温度传感器，可以提供较准确的温度测量结果。
6. 节能设计：传感器节点通常采用低功耗设计，通过合理控制传感器的工作状态和数据传输频率，减少能耗，延长传感器节点的使用寿命。
总之，分布式温度传感器通过多个传感器节点的分布式布置，实现对区域内的温度实时监测和数据采集，可以广泛应用于工业生产、环境监测等领域。
1研究背景（执笔人：）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温度传感器，如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等温度传感器的发展已经非常成熟，但在有强电磁干扰或易燃易爆的场合下，基于电信号测量的传统温度传感器便受到很大的限制。
光纤温度传感与测量技术是仪器仪表领域重要的发展方向之一。
由于光纤具有体积小、重量轻、可挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、测量范围大、灵敏度高等特点，对传统的传感器特别是温度传感器能起到扩展提高的作用，完成前者很难完成甚至不能完成的任务。
光纤传感技术用于温度测量，除了具有以上特点外，与传统的温度测量仪器相比，还具有响应快、频带宽、防爆、防燃、抗电磁干扰等特点。
在科研和工程技术中，有许多场合需要确定温度的分布，例如长距离输油管道、通信电缆或电力电缆等管道的沿线温度场分布，大型电力变压器内部的温度场分布等。
传统的电温度传感器不能工作在强电磁环境中，也不宜在易燃、易爆环境或腐蚀性环境中工作，对于采用点式温度传感器实现温度的分布测量还存在难于安装、难于布线、难于维护的问题。
分布式光纤温度传感器可实现沿光纤连续分布的温度场的分布式测量，测试用光纤的跨距可达几十千米，空间分辨率高、误差小，与单点、多点准分布测量相比具有较高的性格比。
与传统的传感器相比，分布式光纤温度传感器具有诸多优点：集传感与传输于一体，可实现远距离测量与监控；一次测定就可以获取整个光纤区域的一维分布图，将光纤架设成光栅状，就可测定被设区域的二维和三维分布情况；能在一条长达数千米的传感器光纤环路上获得几十、几百甚至几千条信息，因此单位信息成本显著降低；测量范围宽，具有高空间分辨率和高精度；在具有强电磁干扰或易燃易爆以及其他传感器无法接近的恶劣环境下，分布式光纤温度传感器具有无可比拟的优点。
的最小均方根误差来选择。
如果知道了正弦波的准确频率,算法就简单的多,同时算法收敛的可能性也高得多。
当计算出实际的正弦波与理想正弦波的均方根误差Q A 之后,有效位数ENOB 就可通过以下方程计算出来。
ENOB =N -lg 2(Q AQ T)(17)Q T 是理论上的均方根误差:q 12这个结果包含了微分非线性、积分非线性、丢码、孔经抖动、噪声及量化噪声引起的误差。
用正弦曲线拟合法算得的有效位数(ENOB )值与通过对满度正弦波的FFT 信噪比测量得到值吻合得很好。
(收稿日期:1999-03-10)分布式光纤温度传感器(D FT S )系统张在宣 郭 宁 余向东 吴孝彪(中国计量学院光电子技术研究所 杭州 310034)摘 要 研制了一种用于煤矿、隧道温度自动报警的D FTS 系统,光纤长度分别为2km ,10km ,在一根2km 光纤上可采集1000个点温度信息并能进行空间定位,测温范围:-50℃～150℃;测温精度:±2℃;温度分辨率:011℃;具有自动报警功能。
讨论了系统的工作原理、组成结构和自动报警特性。
关键词 瑞利(Rayleigh )散射 喇曼(Ra m an )散射 光时域反射(O TDR )原理 分布式光纤温度传感器(D FT S )系统,是一种实时的、在线的、多点光纤温度测量系统,是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的高新技术。
在系统中光纤既是传输媒体又是传感媒体,利用光纤背向R a m an 散射的温度效应,光纤所处空间各点的温度场调制了光纤中的背向R a m an 散射的强度(反stokes 背向散射光的强度),经波分复用器和光电检测器采集了带有温度信息的背向R a m an 散射光电信号,再经信号处理,解调后将温度信息实时地从噪声中提取出来并进行显示,它是一种典型的激光光纤温度通信网络;在时域里,利用光纤中光波的传播速度和背向光回波的时间间隔,利用光纤的光时域反射(O TDR )技术对所测温度点定位,它是一种典型的激光光纤雷达系统。
分布式光纤温度传感系统在现代工业生产和科学研究中，对物质的温度监测是非常重要的一个环节，具有非常广泛的应用。
传统的温度监测方法有许多，如热电偶、铂电阻、红外线测温等。
这些方法虽然具有一定的准确度，但也存在着局限性，比如易受环境干扰、需要大量电缆线以及无法使用在复杂环境下等。
为了克服这些问题，分布式光纤温度传感技术应运而生。
分布式光纤温度传感技术将传感单元置于被测区域内，采用光纤作为传感材料，通过测量光纤的光学特性变化来计算被测区域的温度，从而实现分布式温度监测。
分布式光纤温度传感系统的结构分布式光纤温度传感系统主要由三部分组成：光源、光纤和光学信号采集单元。
光源光源为分布式光纤温度传感系统提供连续的光信号。
其中，连续的激光信号被发送到光纤的一端，沿着光纤传播到另一端的光学信号采集单元。
光纤光纤是分布式光纤温度传感系统的核心部件。
光纤作为传感器，其表面被覆盖了薄膜，用于检测温度和压力等各种物理量的变化。
其工作原理是通过接触型传感器来实现，即将传感器接触到被测量体表面上，传感器再通过传导来感知到被测量体的设计应变变化。
光学信号采集单元光学信号采集单元采用分布式的方式，对光纤传输的光信号进行连续监测。
通过光学探针，采集到光纤传输的光信号，再将其转化为光电信号，进行计算与分析。
由于采集单元数量可以很多，因此分布式光纤温度传感系统可以异构结构，使用多个光学信号采集单元来实现温度分布的监测。
分布式光纤温度传感系统的特点分布式光纤温度传感系统具有以下优点：高精度采用光学传输方式进行信号传输，光纤表面含有的温度传感材料具有高精度。
可远距离监测光纤可以延长几十公里，能够对很大的区域进行全方位的监测。
抗干扰能力强光纤作为传感器本身就不会受到干扰（电磁场、辐射场、磁场干扰等）。
可重复使用一根光纤可以用于多次实验，反响显著。
应用领域分布式光纤温度传感系统在诸多领域的使用尤为广泛，如：石化行业石化行业的特性决定了其对温度的严格要求。
分布式温度传感器
1温度传感器简介
1.1温度传感器的背景
在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18 世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎%80 的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。
温度传感器的发展。
1.2温度传感器的发展
传感器主要大体经过了三个发展阶段：模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135 等；模拟集成温度控制器。
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105 和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D 转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别；智能温度传感器。
能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20 世纪90 年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
温度传感器的发展趋势。
进入21 世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
传感器在温度测控系统中的应用。
1.3单点与多点温度传感器
目前市场主要存在单点和多点两种温度测量仪表。
对于单点温测仪表，主要采用传统的模拟集成温度传感器，其中又以热电阻、热电偶等传感器的测量精度高，测量范围大，而得到了普遍的应用。
此种产品测温范围大都在-200℃~800℃之间，分辨率12 位，最小分辨温度在0.001~0.01 之间。
自带LED 显示模块，显示 4 位到16 位不等。
有的仪表还具有存储功能，可存储几百到几千组数据。
该类仪表可很好的满足单个用户单点测量的需要。
多点温度测量仪表，相对与单点的测量精度有一定的差距，虽然实现了多路温度的测控，但价格昂贵。
针对目前市场的现状，本课题提出了一种可满足要求、可扩展的并且性价比高的单片机多路测温系统。
通过温度传感器DS18B20 采集，然后通过C51 单片机处理并在数码管上显示，可以采集室内或花房中四处不同位置的温度，用四个数码管来显示。
第一个数码管显示所采集的是哪一路，哪个通道。
后三个数码管显示所采集通道的温度值，精确到0.1度。
2 系统的实现及相关技术
2.1 系统的实现
系统的实现采用多线连接，就是四个DS1820分别连接到单片机的四个IO口，这种方案虽然占用单片机的四个IO口，但在单片机IO口不紧缺的情况下采用这种方案大大的简化了编程难度，缩短了设计周期，同时也能保证系统的稳定。
方案二的框图如“图1-1”所示
图1 DS1820多线连接方案
2.2 AT89C51单片机简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and。
