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光纤温度传感实验仪的设计与实现开题报告

 2022-01-29 08:01  

全文总字数:3334字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

温度是生产、生活中的一个重要的物理量,从人们每天都关注的气温、体温,到日常生活中所用的空调、电饭煲、电脑,再到冶金、焊接等工业生产中对温度的监控,可以说,温度测量与传感遍及医疗服务、工业现场、环境监测和日常生活的各个领域,与人们的生活息息相关。

光纤温度传感器是一种基于光纤传感原理制成的温度传感系统,可用于实时测量空间温度的分布,除了具有抗电磁干扰、耐腐蚀、防爆、防燃等优点外,还具有远程测量的显著特点,在航空航天、远程控制、安全工程、电力工程等领域获得了广泛的应用。

随着光纤温度传感器的发展和应用领域的不断扩大,有关光纤温度传感器的原理及应用方面的知识,已成为高等学校光信息科学与技术、电子信息科学与技术及光电信息科学与工程等专业的教学内容之一。但因为长期以来所形成的重理论、轻实践教学思想,很多高校在有关光纤温度传感方面的教学还停留在课堂教学的阶段,很少开展相关的实验教学工作。这种问题的出现,一方面源于对实验教学的不重视,另一方面也是因为实验教学仪器自身的缺陷,目前为数不多的针对于光纤温度传感器的实验装置都是高度集成,密封使用的,学生甚至看不到光纤传感器的样子,更不要说看到传感器的内部结构,即便是开展可有关光纤温度传感方面的实验,也很难直观掌握光纤传感器的原理。

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2. 研究的基本内容

本课题拟开发一种面向本科生实验教学的光纤温度传感实验仪,成本低,结构简单,操作方便,通过学生自行搭建实验系统,能有效提高学生的实验动手能力和对理论知识的掌握水平,适用于高校光电信息技术实验室开展光纤温度传感方面的实验教学。

(1)总体设计思路

该光纤温度传感实验仪由半导体激光器,光隔离器、光纤分束器、光纤跳线、光纤调整架、干涉遮光筒和温度调控系统组成。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案:

本课题采用提出设计方案——搭建实验装置——开展实验研究——得到实验结果的实施方案。

实行进度:

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4. 参考文献

[1] 关春颖,刘艳磊,宋红彬,官伟,苑立波,基于光纤传感实验仪的设计与扩展性实验[j],光电子技术与信息,2004-2,17(1):34-38.

[2] 徐申翔,刘南生,张华,光纤温度传感器原理及应用[j],南昌大学学报(工科版),2004-12,第26卷第4期:9-14.

[3] 赵国俭,王静.光纤传感实验设计[j].大学物理实验,2010-10,第23卷第5期:30-31.

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