Усе в природі тісно пов’язане з температурою. Відколи Галілей винайшов термометр, люди почали використовувати температуру для вимірювання.
Датчики температури є першими розробленими та найбільш широко використовуваними датчиками. Але датчик, який справді перетворює температуру на електричний сигнал, винайшов німецький фізик Сайбей, пізніший термопарний датчик. Через 50 років Siemens у Німеччині винайшов платиновий термометр опору. Завдяки підтримці напівпровідникових технологій у цьому столітті було розроблено різноманітні датчики температури, включаючи напівпровідникові датчики з термопарами. Відповідно, на основі закону взаємодії хвиль з речовиною розроблено акустичні датчики температури, інфрачервоні датчики та мікрохвильові датчики.
З моменту появи оптичного волокна в 1970-х роках, з розвитком лазерної технології, було доведено, що оптичне волокно має ряд переваг у теорії та на практиці. Застосування оптичного волокна в галузі датчиків також приділяє все більше уваги. З розвитком науки і техніки з’явилося багато волоконно-оптичних датчиків температури, і очікується, що на хвилі нової технологічної революції волоконно-оптичні датчики температури будуть широко використовуватися і відіграватимуть більше ролей.
Основний принцип роботи волоконно-оптичного датчика температури полягає в тому, що світло від джерела світла надсилається до модулятора через оптичне волокно, а температура параметра, який потрібно виміряти, взаємодіє зі світлом, що входить у зону модуляції, викликаючи оптичні властивості світло (наприклад, інтенсивність і довжина хвилі світла). Зміна частоти, фази тощо називається модульованим світловим сигналом. Після надсилання на фотодетектор через оптичне волокно після демодуляції отримують виміряні параметри.
Існує багато типів волоконно-оптичних датчиків температури, які за принципом роботи можна розділити на функціональні та передавальні. Функціональний датчик температури оптичного волокна вимірює температуру, використовуючи різні характеристики (фазу, поляризацію, інтенсивність тощо) оптичного волокна як функцію температури. Хоча ці датчики мають характеристики передачі та відчуття, вони також підвищують чутливість і десенсибілізацію.
Оптоволокно волоконного датчика температури передавального типу служить лише для передачі оптичного сигналу, щоб уникнути складного середовища в області вимірювання температури. Модуляційна функція вимірюваного об'єкта реалізується чутливими компонентами інших фізичних властивостей. Такі датчики через наявність оптичних волокон мають проблеми з оптичним зв’язком із сенсорною головкою, що збільшує складність системи та є чутливими до перешкод, таких як механічна вібрація.
Розроблено різноманітні волоконно-оптичні датчики температури.
Нижче наведено короткий вступ до стану досліджень кількох основних волоконно-оптичних датчиків температури. Серед них волоконно-оптичні інтерференційні датчики температури, напівпровідникові абсорбційні волоконні датчики температури та волоконно-ґратчасті датчики температури.
З моменту створення волоконно-оптичні датчики температури використовувалися в енергетичних системах, будівництві, хімічній, аерокосмічній, медичній та морській промисловості та досягли великої кількості надійних результатів застосування. Його застосування – це сфера, яка знаходиться в наростаючій стадії і має дуже широку перспективу розвитку. На даний момент було проведено багато відповідних досліджень у країні та за кордоном, хоча відбувся великий розвиток у чутливості, діапазоні вимірювання та роздільній здатності, але я вірю, що з поглибленням досліджень, відповідно до конкретної мети застосування, буде більше та більш висока точність, простіша структура, нижча вартість, більш практичні рішення та подальше сприяння розвитку датчиків температури.
