Kaikki luonnossa liittyy läheisesti lämpötilaan. Siitä lähtien kun Galileo keksi lämpömittarin, ihmiset alkoivat käyttää lämpötilaa mittaamiseen.
Lämpötila-anturit ovat vanhimpia kehitettyjä ja laajimmin käytettyjä antureita. Mutta anturin, joka todella muuttaa lämpötilan sähköiseksi signaaliksi, keksi saksalainen fyysikko Saibei, myöhempi termoparianturi. 50 vuoden jälkeen saksalainen Siemens keksi platinavastuslämpömittarin. Puolijohdeteknologian tuella tällä vuosisadalla on kehitetty erilaisia lämpötila-antureita, mukaan lukien puolijohdetermoparianturit. Vastaavasti aaltojen ja aineen välisen vuorovaikutuslain perusteella on kehitetty akustisia lämpötila-antureita, infrapuna-antureita ja mikroaaltoantureita.
Optisen kuidun tulon jälkeen 1970-luvulla lasertekniikan kehityksen myötä optisella kuidulla on todistettu olevan useita etuja teoriassa ja käytännössä. Myös optisen kuidun soveltaminen anturitekniikan alalla on saanut yhä enemmän huomiota. Tieteen ja tekniikan kehityksen myötä monet kuituoptiset lämpötila-anturit ovat ilmaantuneet, ja on odotettavissa, että uuden teknologisen vallankumouksen aallossa valokuituoptisia lämpötilaantureita käytetään laajalti ja niillä on enemmän rooleja.
Kuituoptisen lämpötila-anturin perustoimintaperiaate on, että valonlähteestä tuleva valo lähetetään modulaattoriin optisen kuidun kautta ja mitattavan parametrin lämpötila on vuorovaikutuksessa modulaatiovyöhykkeelle tulevan valon kanssa aiheuttaen optisia ominaisuuksia. valo (kuten valon intensiteetti ja aallonpituus). Muutos taajuudessa, vaiheessa jne., jota kutsutaan moduloiduksi signaalivaloksi. Sen jälkeen, kun se on lähetetty valoilmaisimeen optisen kuidun kautta, demoduloinnin jälkeen saadaan mitatut parametrit.
Kuituoptisia lämpötila-antureita on monenlaisia, ja ne voidaan jakaa toimintaperiaatteiden mukaan toiminnallisiin ja siirtotyyppeihin. Toiminnallinen optisen kuidun lämpötila-anturi mittaa lämpötilaa käyttämällä optisen kuidun erilaisia ominaisuuksia (vaihe, polarisaatio, intensiteetti jne.) lämpötilan funktiona. Vaikka näillä antureilla on lähetyksen ja aistin ominaisuudet, ne lisäävät myös herkkyyttä ja herkkyyttä.
Lähetystyyppisen kuidun lämpötila-anturin kuitu toimii vain optisena signaalin siirtona lämpötilan mittausalueen monimutkaisen ympäristön välttämiseksi. Mitattavan kohteen modulaatiofunktio toteutetaan muiden fysikaalisten ominaisuuksien herkillä komponenteilla. Tällaisilla antureilla on optisten kuitujen läsnäolon vuoksi optisia kytkentäongelmia anturipään kanssa, ne lisäävät järjestelmän monimutkaisuutta ja ovat herkkiä häiriöille, kuten mekaaniselle tärinälle.
Erilaisia kuituoptisia lämpötila-antureita on kehitetty.
Seuraavassa on lyhyt johdatus useiden tärkeimpien kuituoptisten lämpötila-anturien tutkimustilanteeseen. Niitä ovat kuituoptiset häiriölämpötila-anturit, puolijohteiden absorptiokuitujen lämpötila-anturit ja kuituhilan lämpötila-anturit.
Kuituoptisia lämpötila-antureita on sen perustamisesta lähtien käytetty sähköjärjestelmissä, rakentamisessa, kemianteollisuudessa, ilmailussa, lääketieteen ja merenkulun kehittämisessä, ja ne ovat saavuttaneet suuren määrän luotettavia sovellustuloksia. Sen sovellusala on nousujohteinen ja jolla on erittäin laaja kehitysnäkymä. Tähän mennessä on tehty monia aiheeseen liittyviä tutkimuksia kotimaassa ja ulkomailla, vaikka herkkyydessä, mittausalueella ja resoluutiossa onkin tapahtunut suurta kehitystä, mutta uskon, että tutkimuksen syvenemisen myötä sovelluskohteen mukaan tulee lisää ja enemmän tarkkuutta, yksinkertaisempaa rakennetta, alhaisempia kustannuksia, käytännöllisempiä ratkaisuja ja edistää edelleen lämpötila-anturien kehitystä.
