用LED作光源的光纤乙炔气体传感器的研究

摘要

基于气体的近红外吸收机理,介绍了一种用LED作光源的光谱吸收型光纤乙炔气体传感器.该系统利用布拉格光纤光栅和压电陶瓷(PZT)的窄带滤波特性,对宽带光源LED进行波长调制,获得与乙炔气体吸收峰相对应的窄带反射出射光.利用谐波检测原理,获得探测器输出信号的二次谐波信号,以此二次谐波信号与光纤光栅透射光强的比值作为系统的输出,消除了吸收系数随环境的变化、光路不稳定因素的干扰和光源光率的波动等因素对测量精度的影响,实现对气体较高灵敏的检测.理论与实验表明,该系统稳定性和重复性好,可以对变压器油中的乙炔气体进行有效检测.