基于擬合衰減差自補(bǔ)償?shù)姆植际焦饫w溫度傳感器
關(guān)鍵詞：溫度 分布式光纖 擬合衰減差 自修正
摘要：針對斯托克斯光和反斯托克斯光的本質(zhì)損耗、附加損耗使分布式光纖溫度傳感器產(chǎn)生測溫誤差的問題,通過對分布式光纖溫度傳感器的溫度解調(diào)原理的研究,提出了擬合斯托克斯光與反斯托克斯光之間衰減差的方法實現(xiàn)溫度自補(bǔ)償,以此減小測溫誤差.以傳感光纖上不同位置的兩部分作為參考段和測溫段,參考段的光信號作為測溫段擬合多階衰減差和解調(diào)溫度的參量,通過引入多階擬合結(jié)果解調(diào)溫度,減小因斯托克斯光和反斯托克斯光的本質(zhì)損耗、附加損耗導(dǎo)致的溫度誤差,實現(xiàn)溫度的初步修正.改變光纖上同一位置的溫度,取3組不同溫度值及對應(yīng)信號值計算引入擬合衰減差前后的瑞利噪聲,分析了瑞利噪聲與光纖長度和溫度的關(guān)系,通過引入擬合衰減差消除瑞利噪聲,減小了斯托克斯光和反斯托克斯光的本質(zhì)損耗、附加損耗導(dǎo)致的瑞利噪聲誤差,實現(xiàn)溫度的再次修正.分析比較多階衰減差擬合結(jié)果對測溫誤差以及消除瑞利噪聲的影響,獲得最優(yōu)擬合階次.在擬合因參考段的附加損耗而導(dǎo)致的測溫段的附加誤差后,通過擬合結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償,完成了最終溫度修正.實驗結(jié)果表明,在30-90℃,引入一階線性擬合結(jié)果的溫度修正效果最好,經(jīng)過三次修正后,測溫誤差從10.50℃降低至0.90℃.
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