一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法，步驟S1：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備并將其初始化，包括恒濕恒溫箱、光纖解調(diào)儀和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀組成的控制系統(tǒng)；步驟S2：將待測(cè)光纖光柵溫度傳感器放入恒溫箱中，并保持恒溫箱密閉；步驟S3：設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，分別以0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃為檢測(cè)點(diǎn)；步驟S4:用控制系統(tǒng)將恒濕恒溫箱的溫度控制在檢測(cè)點(diǎn)；步驟S5：待恒溫箱溫度不再變化或者變化緩慢，保持30min；步驟S6：記錄解調(diào)儀中光纖光柵溫度傳感器的中心波長(zhǎng)λi和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀中顯示的溫度Ti；步驟S7：判斷測(cè)量次數(shù)N是否大于等于檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)；如果是，則結(jié)束測(cè)量；否則，返回步驟S4；本發(fā)明專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種光纖光柵溫度傳感器標(biāo)定方法，屬于光電子測(cè)量器件

技術(shù)介紹
目前，由于光纖技術(shù)的高速發(fā)展，光纖光柵傳感器從航空航天領(lǐng)域普通工程運(yùn)用發(fā)展，這也對(duì)測(cè)量精度的要求越來越高。但對(duì)于光纖光柵傳感器準(zhǔn)確度檢測(cè)標(biāo)定方面大部分處于手工操作，標(biāo)定方式很大程度上限制了其大規(guī)模應(yīng)用,缺乏統(tǒng)一的傳感器制作標(biāo)準(zhǔn)和低效的檢測(cè)、標(biāo)定工作成為制約其發(fā)展的重要因素。因此，對(duì)光纖光柵傳感器的標(biāo)定具有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法及其過程，解決了光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定問題。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是:1.一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法，本專利技術(shù)特征是，包括如下步驟：步驟S1：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備并將其初始化，包括恒濕恒溫箱、光纖解調(diào)儀標(biāo)準(zhǔn)溫度儀組成的控制系統(tǒng)；步驟S2：將待測(cè)光纖光柵溫度傳感器放入恒溫箱中，并保持恒溫箱密閉；步驟S3：設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，分別以0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃為檢測(cè)點(diǎn)；步驟S4:通過標(biāo)準(zhǔn)溫度儀將恒濕恒溫箱的溫度控制在檢測(cè)點(diǎn)；步驟S5：待恒溫箱溫度不再變化或者變化緩慢，保持30min；步驟S6：記錄光纖解調(diào)儀中光纖光柵溫度傳感器的中心波長(zhǎng)λi和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀顯示的溫度Ti；步驟S7：判斷測(cè)量次數(shù)N是否大于等于檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)；如果是，則結(jié)束測(cè)量；否則，返回步驟S4；本專利技術(shù)重復(fù)步驟S4到步驟7，以便多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，以減小在計(jì)算靈敏度、擬合誤差和線性度時(shí)的誤差；其中：a)靈敏度S=[nΣi=1nTiλi-Σi=1nTiΣi=1nλi]/[nΣi=1nTi2-(Σi=1nTi)2]---(1)]]>式中：S為光纖光柵傳感器的靈敏度(單位：nm/℃),靈敏度由最小二乘法計(jì)算；Ti為標(biāo)定第i點(diǎn)的溫度值(單位：℃)；λi為第i標(biāo)定點(diǎn)解調(diào)儀測(cè)量的中心波長(zhǎng)值(單位：nm)；n為測(cè)量次數(shù)。b)擬合誤差Δλi=λi-λf‾---(2)]]>其中：λf‾=STi+b---(3)]]>b=[Σi=1nTi2Σi=1nλi-Σi=1nTiΣi=1nTiλi]/[nΣi=1nTi2-(Σi=1nTi)2]---(4)]]>式中：Δλi為第i標(biāo)定點(diǎn)的擬合誤差(單位：nm)，測(cè)量值與擬合值的差值；λi為第i標(biāo)定點(diǎn)解調(diào)儀測(cè)量的中心波長(zhǎng)值(單位：nm)；為第i標(biāo)定點(diǎn)的擬合值(單位：nm)；Ti為標(biāo)定第i點(diǎn)的溫度值(單位：℃)；b為基準(zhǔn)點(diǎn)(單位：nm)c)線性度ξL=±ΔλmaxλFS---(5)]]>式中：ζL為線性度，擬合誤差Δλi的最大值與輸出滿量程之比；Δλmax為擬合誤差Δλi的最大值(單位：nm)；λFS為光纖光柵傳感器輸出波長(zhǎng)的量程(單位：nm)；本專利技術(shù)的有益效果是：1.步驟簡(jiǎn)單，便于操作。2.通過多次測(cè)量減少A類不確定度，使標(biāo)定更精確。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的標(biāo)定時(shí)序圖；具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施方式，并結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法，本專利技術(shù)特征在于，包括如下步驟：步驟S1：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備并將其初始化，包括標(biāo)準(zhǔn)溫度儀、恒濕恒溫箱和光纖解調(diào)儀；步驟S2：將待測(cè)光纖光柵溫度傳感器放入恒溫箱中，并保持恒溫箱密閉；步驟S3：設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，分別以0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃為檢測(cè)點(diǎn)；步驟S4:用標(biāo)準(zhǔn)溫度儀將恒濕恒溫箱的溫度控制在檢測(cè)點(diǎn)；步驟S5：待恒溫箱溫度不再變化或者變化緩慢，保持30min；步驟S6：記錄光纖解調(diào)儀中光纖光柵溫度傳感器的中心波長(zhǎng)λi和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀顯示的溫度Ti；步驟S7：判斷測(cè)量次數(shù)N是否大于等于檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)；如果是，則結(jié)束測(cè)量；否則，返回步驟S4；本專利技術(shù)重復(fù)步驟S4到步驟7，以便多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，以減小在計(jì)算靈敏度、擬合誤差和線性度時(shí)的誤差；a)靈敏度S=[nΣi=1nTiλi-Σi=1nTiΣi=1nλi]/[nΣi=1nTi2-(Σi=1nTi)2]]]>式中：S為光纖光柵傳感器的靈敏度(單位：nm/℃),靈敏度由最小二乘法計(jì)算；Ti為標(biāo)定第i點(diǎn)的溫度值(單位：℃)；λi為第i標(biāo)定點(diǎn)解調(diào)儀測(cè)量的中心波長(zhǎng)值(單位：nm)；n為測(cè)量次數(shù)。b)擬合誤差Δλi=λi-λf‾]]>其中：λf‾=STi+b]]>b=[Σi=1nTi2Σi=1nλi-Σi=1nTiΣi=1nTiλi]/[nΣi=1nTi2-(Σi=1nTi)2]]]>式中：Δλi為第i標(biāo)定點(diǎn)的擬合誤差(單位：nm)，測(cè)量值與擬合值的差值；λi為第i標(biāo)定點(diǎn)解調(diào)儀測(cè)量的中心波長(zhǎng)值(單位：nm)；為第i標(biāo)定點(diǎn)的擬合值(單位：nm)；Ti為標(biāo)定第i點(diǎn)的溫度值(單位：℃)；b為基準(zhǔn)點(diǎn)(單位：nm)c)線性度ξL=±ΔλmaxλFS]]>式中：ζL為線性度，擬合誤差Δλi的最大值與輸出滿量程之比；Δλmax為擬合誤差Δλi的最大值(單位：nm)；λFS為光纖光柵傳感器輸出波長(zhǎng)的量程(單位：nm)；上面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利技術(shù)并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利技術(shù)宗旨的前提下做出各種變化。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備并將其初始化，包括恒濕恒溫箱、光纖解調(diào)儀和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀組成的控制系統(tǒng)；步驟S2：將待測(cè)光纖光柵溫度傳感器放入恒溫箱中，并保持恒溫箱密閉；步驟S3：設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，分別以0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃為檢測(cè)點(diǎn)；步驟S4:通過標(biāo)準(zhǔn)溫度儀將恒濕恒溫箱的溫度控制在檢測(cè)點(diǎn)；步驟S5：待恒溫箱溫度不再變化或者變化緩慢，保持30min；步驟S6：記錄光纖解調(diào)儀中光纖光柵溫度傳感器的中心波長(zhǎng)λi和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀顯示的溫度Ti；步驟S7：判斷測(cè)量次數(shù)N是否大于等于檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)；如果是，則結(jié)束測(cè)量；否則，返回步驟S4。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟S1：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備并將其初始化，包括恒濕恒溫箱、光纖解調(diào)儀和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀組成
的控制系統(tǒng)；
步驟S2：將待測(cè)光纖光柵溫度傳感器放入恒溫箱中，并保持恒溫箱密閉；
步驟S3：設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，分別以0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃為
檢測(cè)點(diǎn)；
步驟S4:通過標(biāo)準(zhǔn)溫度儀將恒濕恒溫箱的溫度控制在檢測(cè)點(diǎn)；
步驟S5：待恒溫箱溫度不再變化或者變化緩慢，保持30min；
步驟S6：記錄光纖解調(diào)儀中光纖光柵溫度傳感器的中心波長(zhǎng)λi和標(biāo)準(zhǔn)溫度儀顯示的溫度
Ti；
步驟S7：判斷測(cè)量次數(shù)N是否大于等于檢測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)；如果是，則結(jié)束測(cè)量；否則，返回
步驟S4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光柵溫度傳感器的標(biāo)定方法，其特征在于,通過重復(fù)
步驟S4到步驟7，以便多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，以減小在計(jì)算靈敏度、擬合誤差和線性度時(shí)的誤差。
各指標(biāo)計(jì)算方法如下：
a)靈敏度
S=[nΣi=1nTiλi-Σi=1nTiΣi=1nλi]/[nΣi=1nTi2-(Σi=1nTi)2]]]>式中：S為光纖...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王恩，曹敏，肖范，李川，劉愛蓮，李博，唐標(biāo)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，昆明理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：云南;53