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传感器技术论文范文1
本文所设计传感器节点无线传感网络实时监测系统可以分为3个部分：无线传感器网络部分，广域网（移动网络或Internet）部分，远端用户部分。无线传感器网络的各个节点被安置在每个冷藏箱内，并组成通讯网络。每个节点上集成了温湿度、二氧化碳、乙烯、震荡检测器等传感器。温度是冷链运输过程中最重要的参数，直接影响食物的保鲜时间，湿度能体现出食物的失水程度，二氧化碳能表现出食物内部的代谢情况，乙烯能反映运输过程中的果实成熟过程，震荡检测则能体现一些突况。各个传感器受嵌入式CPU控制并将信息交给CPU处理，同时嵌入式CPU与Zigbee协议处理芯片通信已实现协议层面的各种操作。以此方式实现对传感器采样周期、工作状态等的设置和调控。各节点将各种传感器采集的数据进行存储、压缩并发送给上一级路由器，再由路由器发送到协调器。在协调器上，安装有GPRS和WiFi空中接口，能够根据具体环境选择一种方式将各路由器发送到协调器的食品所处环境信息发送到广域网中。
广域网部分在本文系统中指移动服务器或者Internet。协调器将监测到的环境信息发送到广域网中，而广域网则提供中转的功能，便于物流管理者在远端获取这些环境信息。远端用户部分指物流管理者通过在PC上开发的用户界面或者在手机上开发的相关应用程序从广域网获取实时的冷鲜食品信息，并根据这些信息对出现的异常情况及时地做出判断和调整。
由于终端节点是通过电池供电的，而在一次长途运送过程中无法更换电池，所以终端节点的功耗是在设计中需要考虑的重要问题。合理利用Zigbee协议栈中提供的节点睡眠功能将有效地优化终端节点的能量利用效率。因为传感器采集的环境信息将按照一定周期上传给路由节点或协调器，所以在不需要发送信息时，可以将发送模块以及嵌入式CPU中与发送有关的功能置于睡眠状态，在需要发送数据时再由设置好的系统时钟进行唤醒。这样通过软件的编写，控制各个模块的工作时间，对能量进行分时合理利用将大幅提高终端节点的电能使用时间，使整个传感器节点网络更加适用于实际的冷鲜食品物流监控应用。
2结语
传感器技术论文范文2
关键词：HMP45D，温湿度传感器，原理，维护
引言
HMP45D温湿度传感器是芬兰VAISALA公司开发的具有HUMICAP技术的新一代聚合物薄膜电容传感器，目前大连周水子国际机场空管气象部门已投入业务运行的自动气象站[1]，均采用该传感器。论文范文，。由于该传感器的测量部分总是要和空气中的灰尘和化学物质接触，从而使传感器在某些环境中产生漂移。论文范文，。而仪器的电气参数会随时间的推移、温度变化及机械冲击产生变化，因此传感器需要进行定期维护和校准。
1.HMP45D温湿度传感器的结构
HMP45D温湿度传感器应安装在其中心点离地面1.5米处。其中，温度传感器是铂电阻温度传感器，湿度传感器是湿敏电容湿度传感器[2]，即HMP45D是将铂电阻温度传感器与湿敏电容湿度传感器制作成为一体的温湿度传感器，如图1所示。
图1 HMP45D温湿度传感器外型图
2.HMP45D温湿度传感器的工作原理
2．1 温度传感器工作原理
HMP45D温湿度传感器的测温元件是铂电阻传感器Pt100，其结构如图2。铂电阻温度传
感器是利用其电阻随温度变化的原理制成的。标准铂电阻的复现可达万分之几摄氏度的精确度，在-259.34～+630.74范围内可作为标准仪器。铂电阻材料具有如下特点：温度系数较大，即灵敏度较大；电阻率交大，易于绕制高阻值的元件；性能稳定，材料易于提纯；测温精度高，复现性好[3]。
图2 铂电阻温度传感器结构图
由于铂电阻具有阻值随温度改变的特性，所以自动气象站中采集器是利用四线制恒流源供电方式及线性化电路，将传感器电阻值的变化转化为电压值的变化对温度进行测量[4]。铂电阻在0℃时的电阻值R0是100Ω，以0℃作为基点温度，在温度t时的电阻值Rt为
(1)
式中：α，β为系数，经标定可以求出其值。由恒流源提供恒定电流I0流经铂电阻Rt，电压I0Rt通过电压引线传送给测量电路，只要测量电路的输入阻抗足够大，流经引线的电流将非常小，引线的电阻影响可忽略不计。所以，自动气象站温度传感器电缆的长短与阻值大小对测量值的影响可忽略不计。论文范文，。测量电压的电路采用A/D转换器方式。
2．2 湿度传感器工作原理
HMP45D温湿度传感器的测湿元件是HUMICIP180高分子薄膜型湿敏电容，湿敏电容具有感湿特性的电介质，其介电常数随相对湿度的变化而变化，从而完成对湿度的测量。湿敏电容主要由湿敏电容和转换电路两部分组成，其结构如图3所示。它由上电极(upper electrode)、湿敏材料即高分子薄膜(thin-film polymer)、下电极(lower electrode)、玻璃衬底(glass substrate)几部分组成。
图3 湿敏电容传感器结构图
湿敏电容传感器上电极是一层多孔膜，能透过水汽；下电极为一对电极，引线由下电极引出；基板是玻璃。整个传感器由两个小电容器串联组成。湿敏材料是一种高分子聚合物，它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时，湿敏元件的电容量随之发生改变，即当相对湿度增大时，湿敏电容量随之增大，反之减小，电容量通常在48～56pF。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化，对应于湿度0～100%RH的变化，传感器的输出呈0～1V的线性变化。由此，可以通过湿敏电容湿度传感器测得相对湿度。
3．HMP45D温湿度传感器的校准和维护
对HMP45D 传感器的维护，要注意定期清洁，对于温度传感器测量时要保证Pt100 铂电阻表面及管脚的清洁干燥。论文范文，。在清洗铂电阻时一定要将湿度传感器取下，使用酒精或异丙酮进行清洗。其具体步凑如下：
1） 旋开探头处黑色过滤器，过滤器内有一层薄薄的白色过滤网，旋出过滤网，用干净的小毛刷刷去过滤网上的灰尘，然后用蒸馏水分别将它们清洗干净。
2） 等保护罩和滤纸完全风干之后，将其安装到传感器上。然后再将传感器通过外转接盒连接到采集器上，再和湿度标准传感器一起放入恒湿盐湿度发生器进行对比。恒湿盐容器的温湿参数[4]如表1。
表1HMP45D校准前后数据对比
传感器技术论文范文3
关键词：电子汽车衡，故障，维修
曹 鑫
延安市计量测试所
本文列举了在实际操作中的一些实例以供大家参考书
随着电子汽车衡的广泛应用，其维修工作随之日渐需求，然而由于用户难以得到完整详细的技术资料，给维修工作带来了困难，为我们将几例故障现象及解决办法整理出来，介绍如下：
1、故障现象：零点示值正负跳变，称量示值也欠稳定。
分析与处理：用称重信号模拟器试验，判断出故障原因不在称重仪表，故在接线调整盒中检测，发现总绝缘电阻约为20MΩ,但分别检测每个传感器的绝缘电阻却都能达到200 MΩ,因而臆断接线调整盒中的印刷电路板受潮污绝缘下降。免费论文。对印刷电路板单独测量，绝缘电阻只有30MΩ,左右，后用无水酒精擦洗，电吹风吹干，再测其绝缘电阻正常。在拆卸各传感器时，发现接线盒的接线端子螺钉有微微的松动现象，提示接触不良可能也是仪表示值不稳的隐蔽原因。经上处理，零中心指示光标亮，故障消失。
因接线盒内电路板绝缘下降的故障，在几台不同的电子衡中均有发生。生产厂家一般都是把接线盒置于户外称台磅坑内，我们将其由户外移至操作室内，有效消除了接线盒受潮绝缘电阻下降的弊端。在迁移接线盒时，又有意识的去掉盒内的连线端子，改螺丝连接为焊锡焊接，杜绝了接线螺丝松动造成的隐患，减少了故障点。
2、故障现象：称重仪表（8142-0007）雷击反仪表显示：
“ ”
分析处理：检查发现一只称重传感器输入端呈开路状态，激励电压加不上。更换一只新传感器后，进行高度调试标定，仪表显示数据基本正常，但在进行偏载压点检测时，发现其中一有承重点示值比其余五个承重点示值少约200kg,反复调整无法达到6个承重点示值的一致性。机械传力机构方面也未发现异常，于是再测量各传感器的Ri、R0、Rs,发现对应于重量偏的传感器Ri=420Ω、 R0=350Ω、Rs=200MΩ，而其余五只传感器的Ri为380Ω-390Ω不等，R0为349Ω-350Ω，Rs＞2000Ω。两者对比，主要是Ri相差30多欧，约为10%，从理论不难看出在同一个桥压下，输入电阻大的，输出信号小。故再换一个称重传感器，经设定调试，衡器顺利通过检定。
此例故障提示我们，多个称重传感器并联使用，不仅要注意输出电阻的一致性，还要注意输入电阻的分散性不可太大，要小于5%为好。
3、故障处理举例
（1）故障现象：一台60电子汽车衡开机后有时能正常工作，重车上后显示负超载，重新开机后又有时能恢复正常，这种现象经常发生。
故障分析：故障时有时无，秤台部分和仪表部分都可能发生这种故障，经模拟器判断，故障发生在秤台部分。按上表进行故障分析，发现一个传感器的信号线被老鼠咬破，造成线之间的接触不良。
故障排除：重新焊接好传感器信号线。免费论文。用胶密封后再用热缩管密封。免费论文。开机后，汽车衡恢复正常。
（2）故障现象：一台50t电子汽车衡在称量约15t时，前后相差很多。
故障分析：这种故障发生的在秤台部分，检查发生其中一个传感器的偏载测试时比标准少约700kg,相邻的传感器比标准少约200-400kg。估计误差最大的传感器坏损。
故障排除：用万用表测量怀疑的传感器输入、输出电阻、发现阻值异常。更换传感器，汽车衡恢复正常。
4、故障处理举例
（1）故障现象：一台60t电子汽车衡，仪表显示负号，清零不起作用。
但重车仪表有显示，且示值显示稳定。
故障分析：这种故障有可能是传感器输出信号太小，也有可能是仪表调零电路出现故障，造成零点输出很低超出接收范围，经模拟器判断，故障发生在仪表部分。
故障排除：重新标定，可以解决故障。否则，送专门技术部门维修或更换称重显示仪。
（2）故障现象：一台30t电子汽车衡，示值显示不稳定。
故障分析：经模拟器判断，故障发生的仪表部分，按上表进行故障分析，发现显示仪损坏，可能是电源部分出现的故障，也有可能是放大器滤波电容损坏。
故障排除：更换电源部分滤波电容和放大器滤波电容，汽车衡恢复正常。
5、维护保养
（1）保持秤台台面清洁，经常检查限位间隙是否合理。
（2）经常清理秤台四周间隙，防止异物卡住秤体。
（3）连接件支承柱要注意检查保养。
（4）保持接线盒内干燥清洁、盒内干燥剂定期更换。
（5）经常检查接地线是否牢固。
（6）排水通道应及时清理、以防暴雨季节排水不通畅浸泡秤体。
（7）车辆应低速驶入秤台，车速应≤5km，然后缓慢刹车，停稳后计量。
（8）禁止在没有断开输出信号总线与稳重显示仪连接进行电弧焊作业。
（9）操作人员要严格遵守操作规定，进行日常维护。
参考文献：
唐文炳：《电子衡器使用与维修》中国计量出版社2005年11月
传感器技术论文范文4
【关键词】传感器阵列；目标识别算法；综述
1.引言
在传感器对桥梁、仓库等进行监视和战场探测等应用中，目标识别是重要的环节之一。在实际应用中，由于环境的干扰和设备自身的缺陷，各传感器提供的信息往往包含着大量的不确定性，给快速识别目标类型带来了很大困难。因此，根据单个传感器提取信息完成的目标识别性能一般难以满足实际应用的需求，而利用多个传感器信息融合已成为全球的研究热点之一。[1]多传感器信息融合能够增加测量的维数和置信度，改进系统的探测性能和生存能力，扩展空间和时间的覆盖范围，改进系统的可靠性和可维护性，达到系统内优势互补，资源共享，提高了资源的利用率。在传感器阵列目标识别的应用中，信息融合技术可以综合多个传感器的数据来确定目标的特征参数，能很好地解决干扰存在下的目标分类识别问题，是处理多传感器目标识别问题的关键技术。文提出了多种传感器目标识别的算法，本文对这些算法进行了归纳总结，并简要介绍了近年有关学者提出的新的目标识别算法，分析了现有目标识别算法中存在的问题。
2.目标识别的原理及过程
目标识别是根据不同传感器测得的目标特征形成一个N维的特征向量，其中每一维代表一个独立特征。若预先知道目标有m个类型，以及每类目标的特征，则可将实测特征向量与已知类别的特征进行比较，从而确定目标的类别。[2]目标识别的一般过程是：提取特征信息、建立识别样本、目标识别。
3.多传感器目标识别算法
信息融合是多传感器目标分类识别问题的关键。目前数据融合方法有上百种，常用的数据融合方法有：统计模式识别法、贝叶斯估计法、D-S证据推理法、模糊积分法以及神经网络方法。根据融合的特点，可分为位置融合、身份融合、辅助支持算法三大类。在实际应用中这三种算法集成在一起。位置融合算法主要采用统计算法，身份融合算法一般采用基于目标特征的无参或启发式算法。辅助支持算法主要包括基本的数值方法、数据校对、数据处理技术、数据库管理等。通常随机类方法可应用于各级融合算法中，而人工智能方法一般用于较高层次上，采用何种算法主要取决于具体的实际需要。近年来，有些学者还针对多传感器目标识别问题提出了灰关联度、模糊决策等方法，并引入了区间数、信息熵等理论改进相关算法，这些方法在环境干扰严重、信息不确定性大的情况下有较好的使用价值。
3.1 基于D-S证据理论的目标识别算法
D-S证据理论是适合于目标识别领域应用的一种不精确推理方法。它的最大特点是对不确定信息的描述采用“区间估计”，而不是点估计，在区分不知道与不精确以及精确反应证据收集方面显示着很大的灵活性。
但是，利用D-S证据理论时，基本概率赋值函数（BPAF）的获得是一个与应用密切相关的课题，它大大限制了证据理论实际应用。在目标识别信息融合系统的应用中，多由专家知识确定BPAF，带有一定的主观因素，往往会影响到正确识别结论。
假设辐射源识别框架为，其中代表不同类型的辐射源。D-S证据理论用识别框架U表示所感兴趣的命题集，它定义识别框架U上的基本概率赋值函数，满足：
如果是在同一识别框架U上根据n个独立振动传感器的证据所获得的基本概率赋值函数，则可以利用式（1）的Dempster组合规则计算出这n个证据共同作用下的基本值函数：
用证据理论组合证据后如何进行决策，是与具体应用密切相关的问题。常用的决策方法有基于信任函数的决策、基于基本小风险的决策。
3.2 基于灰色关联理论的目标算法
灰色关联分析是通过灰色关联度来分析和确定系统诸因素间的影响程度或因素对系统主行为的贡献测度的一种方法，其基本思想是根据数据列元素之间的相似程度来衡量数据列的接近程度。计参考数列为，其中为参考数列的第个特征，为参考数列的特征数列。
假设时刻有个比较数列：
反映了与的相似程度，越大，表明与越相似，即未知目标属于目标类型的可能性越大。
但传统的灰色关联算法也有其自身的局限性。例如，特征指标权重的选取是人为给定的，主观因素较大，过于经验化和绝对化；灰关联分析是针对数据精确数的情形，不能体现出传感器获得的信息是模糊、不确定的特点。这些都会影响它在实际应用过程中的可靠性。
4.结论
目标识别是多传感器数据融合中的一个重要应用，也是实现势态分析和威胁评估的前提，判决结果将直接影响整个融合系统的性能。系统中的多种不确定性，例如设备自身的系统误差、随机误差以及密集的杂波干扰，是航迹关联实际应用中面临的主要问题。另外，主要研究雷达、ESM和红外之间的信息融合问题的异类传感器目标识别技术，由于其在军事领域的特殊应用，将是今后重要且意义重大的一个研究方向。
参考文献
[1]王红亮，张美仙，丁海飞.D-S证据理论在目标识别中的应用[J].自动化与仪表，2011（7）：14-17.
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[5]李轶，靳新.D-S证据理论在信息融合中的研究与实现[J].科技资讯，2010，01.
传感器技术论文范文5
关键词：SCADA系统，Sunwayland组态，Siemens，s7-300，PLC可编程控制器，变频调速控制技术，语音电话报警
概述
一、系统介绍
SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。通过对上位机组态，根据中央空调系统制冷机房设备运行工艺流程对下位机进行程序编制，使制冷机房设备按照设计的工艺流程及精度要求自动运行，用户通过INTERNET可以从IE浏览器上远程访问Sunwayland的工程画面，实现24小时无人值守且保证中央空调科学节能运行，为客户提供舒适可靠高品质的冷负荷需求。论文参考网。
二、系统构成
1、上位机选用研祥工控机，安装国内知名组态软件Sunwayland WWW网络版6.1。
2、下位机控制核心选用多功能模块化的可编程控制器Siemens s7-300,选用CPU314、CP340通讯处理器（R485接口）、通过通讯的方式控制Siemens变频器MM430。
3、现场测量控制元件（如温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、电动阀门等等）选用国际知名品牌如Siemens、Honeywell、Danfoss，通过开关量和模拟量输入模块采集现场设备运行状态及数据，通过开关量和模拟量输出模块控制现场执行设备。论文参考网。论文参考网。
4、SCADA系统结构共分四个层次如图所示：
三、系统软件、硬件部分清单
序号 监控中心设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 STEP V5.4 SIEMENS 1 套 含驱动协议硬件狗 2 Sunwayland6.1 Sunwayland 1 套 WWW网络版 3 东进语音卡 DN081A 1 套
4 CPU314C-2DP SIEMENS 1 块
5 PS307(10A) SIEMENS 1 块
6 CP341(RS485) SIEMENS 2 块
7 Rail SIEMENS 0.83 米
8 128k存储器 SIEMENS 1 块
9 SM331 SIEMENS 2 块 8路 10 SM332 SIEMENS 1 块 8路 11 SM321 SIEMENS 1 块 32DI*24VDC 12 SM322 SIEMENS 1 块 32DO*24VDC/0.5A 13 工控机910B EVOC 1 台
14 MPI编程电缆 SIEMENS 2 件 USB口 15 打印机 HP 1 台 激光 16 控制柜柜体 RITTAL 1 套 玻璃门2.2*0.8*0.6 序号 现场设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 冷水机组 YORK 2 台 MODBUS RTU,RS485 2 冷冻水泵 凯泉 3 台 变频MM430 3 冷却水泵 凯泉 3 台
4 冷却塔 联丰 2 台
5 冷冻定压补水装置 Flamac 1 台
6 电动开关阀 Danfoss 6 个
7 电动调节阀 Danfoss 3 个
传感器技术论文范文6
关键词：煤矿火灾，光纤光栅，预测预报，本质安全，准分布式测温
1.引言随着我国煤矿采掘机械化和电气化程度的提高，外因火灾发生的比例也逐年增高。低压电缆着火、矿用变压器着火、架线电车电弧引燃木支护棚着火等电气火灾事故也时有发生，而且矿井中环境复杂，电气设备众多，一旦发生火灾，后果将不堪设想，具有很大的危险性。今年以来，全国煤矿已发生4起重大以上事故，其中3起为火灾事故。除“3.15”事故外，湖南省湘潭市湘潭县立胜煤矿“1.5”特别重大火灾事故，造成34人死亡和下落不明；江西省新余市庙上煤矿“1.8”重大火灾事故，造成12人死亡。论文大全。这3起火灾事故，都是因电缆及设备（移动空压机）着火引燃木支护而发生的火灾事故。
目前，矿井内采用的火灾检测设备还很少，而且大部分还是采用基于电信号传感器的测温系统。其中红外测温为非接触测量，易受环境及周围电磁场干扰，且需人工操作，无法实现在线测量，效率低下；电子温度传感器易受电磁干扰，机械的温度传感器受环境的影响也比较大，以上几种检测方法的测量效果都不是很理想。因此开发一种大容量分布式在线实时温度监测系统，来监测煤矿高耗能大型机电设备和电缆运行温度已成为当务之急。
光纤光栅温度在线监测系统是一种全新的在线温度监测报警系统，具有防爆、防燃、抗腐蚀、抗电磁干扰，在有害环境中使用安全，实现实时快速准分布式测温并定位，具有程控报警电平等特点。系统本身具有自检测、自标定和自校正功能，是光机电、计算机一体化技术。采用光纤光栅温度检测技术进行煤矿各种设备的温度实时在线检测，充分利用光纤光栅传感系统的大容量、分布式特性将是一种十分可行的方案。
2.煤矿机电设备引起火灾的原因分析煤矿机电设备引起火灾的原因是多种多样的，主要火灾是电器设备引起的火灾和电缆火灾，原因是：过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电等原因。这些火灾起初可能致使电气设备中的绝缘材料燃烧，接着火焰传到巷道的支架、煤尘、瓦斯及矿内其它可燃材料上，这就发生矿井电气火灾。 煤矿机电设备火灾主要是由于设备负荷过大引起的。大量高耗能的设备在煤矿中长期使用，不可避免引起设备负荷过大，将使设备达到使自己失去绝缘性能的危险温度，随着温度的不断积累，最后就常常引起电气设备发火。如综掘机、采煤机、刮板输送机、皮带机、绞车、主扇以及各类大功率设备等是煤矿企业广泛使用的大型高档设备，由于长期处于满负荷工作状态，因轴承损坏造成设备相应部位逐渐发热而导致设备损坏，影响正常生产的事频繁发生。
电缆火灾主要是由于电缆接触不良，或接地不好引起的。线路中个别部分接触电阻的增加，主要是接触不良的结果。实践证明，井下电缆与电缆或者电缆与设备的连接部分（接头）做得不好，往往是矿井巷道内因电流以产生火灾最常见的原因。电缆工作尤其是过流、过载时，由于导体发热会导致电缆温度升高，如果电缆不具备良好的阻燃性能，极易引起电缆着火，在燃烧的同时可产生大量有毒有害气体，造成矿工中毒窒息，还可能引起瓦斯煤尘爆炸。因此，电缆的阻燃性能对煤矿安全生产具有重要影响。
通过对机电设备引起火灾原因的分析，可以看出机电设备等电气火灾大部分都伴随着设备，电缆局部温度的逐渐升高，是一个积累的过程，完全可以通过对易发生火灾部位进行温度检测，根据温度上升的趋势来预测电气设备和电缆的运行状态，从而在故障点及时采取措施，防止火灾的发生。
3.矿用准分布式光纤光栅温度监测系统 3.1测温原理光纤传感技术是上世纪70年代末兴起一种先进的多学科交叉技术。经过三十多年，特别是过去十几年的发展，目前已经研制出两千多种基于光纤的传感器。光纤传感器与常规的电子类传感器相比有许多独特之处[7]，主要优点包括：
1）以光作为传感信号基本不受外界电磁场干扰，长期漂移小，测量精度高，因而可用来作长期可靠的连续在线检测；
2）由于不带电，因而适于在电力，煤矿，石油，天然气及其它化工行业进行安全和生产状态参数的监测；
3）由于采用光纤传输，可以超远程监测；复用能力强，可实现对一线多点、两维点阵或空间分布的连续监测；
光纤传感器上述独特优点，特别是一根光纤可以对多个点做多变量测量的能力，是电子类传感器很难实现的。在具有强电干扰、高压、易燃易爆等恶劣环境下，传统的电子传感器受到很多局限性。光纤光栅温度监测仪所用温度传感器采用一种叫光纤布拉格光栅（FBG）的光学无源器件，是一种反射式光纤滤波器件，通常采用紫外线干涉条纹照射一段10mm长的裸光纤，在纤芯产生折射率周期调制，光波导内传播的前向导模会与后向反射模式进行耦合，形成布拉格反射，即产生了一个窄带的反射峰。论文大全。窄带反射峰的中心波长称为布拉格波长，研究表明：光纤光栅的空间折射率调制周期和纤芯的有效折射率均可引起光栅布拉格中心波长的改变。因此，通过一定的封装设计，使外界温度、应力和压力的变化导致光栅中心波长发生改变，即可使FBG达到对其敏感的目的[3]。如图2所示，光纤光栅中心波长和温度有着非常好的线性关系。
图1 光纤光栅结构图
图2 光纤光栅中心波长随温度变化曲线
3.2系统组成煤矿光纤机电设备状态检测系统主要包括信号解调模块、光学扩展模块，传输光缆和传感器网络。温度传感器由光纤光栅和连接光缆组成，温度传感器安装在现场；信号解调模块和计算机安装在控制室内，温度传感器和控制室由传输光缆进行信号传输。光纤信号解调控制器通过标准通讯接口与计算机通讯，由计算机完成温度的监控。
图3光纤多点温度传感监测系统框图
由信号解调模块中光源发出的高能量光束通过光缆注入光纤光是那传感器阵列，每个光纤光栅将反射特定的波长，这些波长与各个传感器所测温度成线性关系；这些波峰将由光纤信号解调模块进行波长解调，然后根据设定的参数计算出每个传感器的测量温度值，所测温度值和各种相关信息通过标准的通讯接口实时上传给监控上位机，进行信号的显示，故障诊断、事件记录、报警控制等。
3.3 系统技术特征和主要技术参数1.系统的技术特征
光纤传感器感知温度和位置信息,完全不带电，本质安全。传感器分辨率高，测温精确，响应时间短。传感器可靠耐用，使用寿命长。
阵列复用，大容量，多点分布式测温系统；一台解调仪可带几百个传感器，大范围覆盖测温现场；节省费用。论文大全。
由于全光信号传输，不受传感器距离限制，最大传感距离达10Km，是超远程温度检测系统。
2.系统的主要技术参数：
测温范围：-10℃~+110℃；测温精度：±1℃；温度分辨率：0.1℃；温度探测器响应时间：<5s；空间分辨率：根据现场情况；每通道最大传感器点数：18个/通道；测量时间：<30s/16通道。
4.系统的应用为了解决大规模的煤矿机电设备安全监测问题，在某煤矿的地面110Kv变电所，-312水平中央变电所，地面洗煤厂配电室，井下高压电缆中间接头及地面110Kv变电所电缆间（电缆密集处）等位置，共安装了近800个矿用光纤温度传感器。系统由一个监测仪和一个监控主机组成，所有传感器通过一条多芯的光缆连接起来，结构非常简洁。通过软件我们可以方便观测所监测位置的温度状态，对预防煤矿电气火灾提供了有力的技术基础。
5.总结随着我国煤矿采掘机械化和电气化程度的提高，电气火灾成为煤矿火灾的一个重要原因。通过对煤矿机电设备引起火灾的原因的分析，认为实时检测机电设备的温度可以有效预测预报火灾事故的发生。基于光纤温度传感器建立了一套煤矿火灾实时在线监测系统，通过安装煤矿光纤机电设备状态检测系统，对煤矿供电设备及高压线路接点的温度进行了实时在线监测，有效实现了煤矿供电设备安全状态的监控和火灾的预测预报，为煤矿安全生产提供了有力保障。这种方法的研究和应用对矿井火灾监测预报具有重大的实用价值。
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