[发明专利]一种荧光光纤温度传感器的测温系统及方法

说明书

本发明涉及一种温度传感器，具体涉及一种荧光光纤温度传感器的测温系统及方法，解决现有的荧光光纤温度传感器的全温度段测温精度的技术问题。该荧光光纤温度传感器的测温系统，包括荧光信号调理电路、信号运算电路及MCU控制电路；信号运算电路包括输入电阻R1、反馈电阻R2及运算放大器；荧光信号调理电路用于输出荧光放大信号；运算放大器用于对荧光放大信号进行放大，获得荧光放大信号，运算放大器的输出端连接MCU控制电路的输入端；MCU控制电路用于接收荧光放大信号，进行数据处理产生测温数据，并将测温数据外发；MCU控制电路用于产生校正信号对荧光放大信号进行校正；实现提高荧光光纤温度传感器的测温线性度及其测温精度。

技术领域

本发明涉及一种温度传感器，具体涉及一种荧光光纤温度传感器的测温系 统及方法。

背景技术

荧光光纤温度传感器具有结构简单、结实耐用、性能稳定、抗电磁干扰强、 成本低等特点，特别适合大规模工业化生产及应用。

荧光光纤温度传感器测温精度主要取决于荧光物质受激发出荧光的特性和 对荧光余辉的硬件检测电路及温度解调算法。检测电路的光电信号通常都比较 微弱,微弱光电信号很容易受噪声的干扰，导致最终的测温精度相对较差。所 以，为了提高荧光光纤温度传感器的全温度段测温精度，目前普遍方法是采用 分段线性标定的方法，以提高测温精度。

发明内容

本发明的目的是解决现有的荧光光纤温度传感器的全温度段测温精度的技 术问题，而提供一种荧光光纤温度传感器的测温系统及方法，实现提高荧光光 纤温度传感器的测温线性度及其测温精度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种荧光光纤温度传感器的测温系统，其特殊之处在于：包括荧光信号调 理电路、信号运算电路及MCU控制电路；

信号运算电路包括输入电阻R1、反馈电阻R2及运算放大器；

输入电阻R1的一端与运算放大器的反相输入端连接；

反馈电阻R2的一端与运算放大器的反相输入端连接，另一端与运算放大器 的输出端连接；

荧光信号调理电路的输出端连输入电阻R1的另一端，用于输出荧光放大信 号；

运算放大器用于对荧光放大信号进行放大，获得荧光放大信号，运算放大 器的输出端连接MCU控制电路的输入端；

MCU控制电路用于接收荧光放大信号，进行数据处理产生测温数据，并将测 温数据外发；

MCU控制电路的反馈输出端接运算放大器的同相输入端，用于产生校正信号 对荧光放大信号进行校正。

进一步地，所述MCU控制电路还包括滤波单元；

滤波单元包括并联的滤波电容C1和滤波电阻R3，滤波单元的一端接运算放 大器的同相输入端，其另一端接地。

进一步地，所述MCU控制电路的输入端为A/D采集端口。

本发明还提供一种荧光光纤温度传感器的测温方法，其特殊之处在于，包 括以下步骤：

步骤1，在MCU控制电路中设定运算函数关系式、荧光放大信号的波峰标准 电压值V_f2和波谷标准电压值V_t2；所述运算函数关系式为：

T＝a×ΔP³+b×ΔP²-c×ΔP+D

式中：

T为荧光信号调理电路采集被测对象的温度值；

ΔP为荧光放大信号的相位差；

a为三阶拟合系数；