光谱吸收式光纤甲烷气体传感器及其信号处理方法

【摘要】：基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的机理,通过对甲烷气体吸收光谱的分析,提出了一种光谱吸收式全光纤甲烷气体传感器及其系统。该系统以1300nm波段的DFBLD作为光源,波长响应范围为1100~1900nm的高灵敏度、低噪声的InGaAsPIN作为光电探测器,利用锁相放大器对传输信号进行相敏检波,采用一次谐波反馈光源注入电流、二次谐波与一次谐波的比值作为系统输出的谐波检测技术对微弱信号进行处理,使得系统达到很高的灵敏度。研究表明,该传感器的灵敏度达到10ppm,精确度和稳定性等性能指标均可满足甲烷气体检测要求。 【作者单位】： 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
【关键词】： 光纤传感器 气体传感器 谐波检测 甲烷 信号处理
【基金】：黑龙江省自然科学基金项目(F0302)
【分类号】：TP212
【正文快照】： 引言甲烷是矿井、工业领域和城市煤气中的爆炸成分,对周围环境中的CH4气体进行早期安全检测是十分必要的。研制甲烷气体检测系统已成为气体检测领域的一个重要课题和研究方向。由于光纤气体传感器具有传输功率损耗小,传输信息容量大,抗电磁干扰能力强,且耐高温、高压、腐蚀、

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