| FBG封装材料热膨胀系数对温度传感精度的影响 |
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| 引用本文： | 韩笑笑,员琳,樊琳琳,张峰,辛明,杨濠琨,张锦龙.FBG封装材料热膨胀系数对温度传感精度的影响[J].半导体光电,2019,40(3):375-379. |
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| 作者姓名： | 韩笑笑 员琳 樊琳琳 张峰 辛明 杨濠琨 张锦龙 |
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| 作者单位： | 河南大学物理与电子学院物理与电子国家级实验教学示范中心,河南开封,475001;北京邮电大学电子工程学院,北京,100876 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61675063)；河南省科技攻关计划项目(162102210021)；河南大学一流学科培育项目(2018YLTD06). |
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| 摘 要： | 光纤光栅温度传感器的增敏封装技术是促进其工程化的关键,其中增敏材料的参数特性决定了传感器的精度。讨论了奥氏体不锈钢304材料的热膨胀系数特性,研究了其热膨胀系数随温度变化的关系,分析了线性热膨胀系数对光纤布拉格光栅(FBG)温度传感公式的影响,提出用二次多项式拟合方法修正开槽钢柱封装的FBG温度系数,并搭建系统进行了实验验证。结果表明:同一温度下,实测的传感器中心波长值与采用固定热膨胀系数下的波长值相差较大,且温度越高二者差值越大,100℃时达0.075nm,温度偏差2.58℃；而实测中心波长值与采用线性热膨胀系数下的中心波长值基本一致,二者的二次多项式拟合优度达0.9999。因此,考虑封装材料的热膨胀系数变化特性,采用二次拟合方法将大大提高传感器的测量精度,适用于对温度传感精度要求较高的场合。
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| 关 键 词： | 光纤光栅 热膨胀系数 二次多项式 温度传感 |
| 收稿时间： | 2019/2/1 0:00:00 |
The Influence of Thermal Expansion Coefficient of FBG Packaging Material on Temperature Sensing Accuracy |
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| HAN Xiaoxiao,YUAN Lin,FAN Linlin,ZHANG Feng,XIN Ming,YANG Haokun and ZHANG Jinlong.The Influence of Thermal Expansion Coefficient of FBG Packaging Material on Temperature Sensing Accuracy[J].Semiconductor Optoelectronics,2019,40(3):375-379. |
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| Authors: | HAN Xiaoxiao YUAN Lin FAN Linlin ZHANG Feng XIN Ming YANG Haokun and ZHANG Jinlong |
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| Affiliation: | National Demonstration Center for Experimental Physics and Electronics Education, School of Phys.and Electron., Henan University, Kaifeng 475001, CHN,National Demonstration Center for Experimental Physics and Electronics Education, School of Phys.and Electron., Henan University, Kaifeng 475001, CHN,School of Electronic Engin., Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, CHN,School of Electronic Engin., Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, CHN,National Demonstration Center for Experimental Physics and Electronics Education, School of Phys.and Electron., Henan University, Kaifeng 475001, CHN,National Demonstration Center for Experimental Physics and Electronics Education, School of Phys.and Electron., Henan University, Kaifeng 475001, CHN and National Demonstration Center for Experimental Physics and Electronics Education, School of Phys.and Electron., Henan University, Kaifeng 475001, CHN |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | fiber grating thermal expansion coefficient quadratic polynomial temperature sensing |
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