一种温度测量精度控制装置及方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种温度测量精度控制装置及方法，装置包括：雪崩光电二极管，采集�？椋缪狗蠢∧？椋约捌玫缪箍刂频缏罚凰鲅┍拦獾缍苡糜谑凳苯邮盏墓庑藕抛缧藕牛凰霾杉？橛糜诓杉付ㄎ恢玫牡缧藕诺男藕欧担⒎⑺偷剿龅缪狗蠢∧？椋凰龅缪狗蠢∧？橛糜诟菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶睿凰銎玫缪箍刂频缏酚糜诟菟邮盏钠玫缪沟髡噶畹髡┘釉谒鲅┍拦獾缍苌系钠玫缪�。本发明实施例的技术方案能提高温度测量精度。
【专利说明】一种温度测量精度控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及波导介质【技术领域】，具体涉及一种温度测量精度控制装置及方法。
【背景技术】
[0002]分布式光纤温度传感器利用普通光纤作为敏感介质和传输介质，具有电绝缘、抗电磁干扰、本质安全、耐腐蚀、体积小、重量轻、可绕曲等特点，可实现远距离测量和监控，具有测量范围宽，空间分辨率和测量精度较高等优点，可广泛应用于油气管线、电力电缆、航天器结构健康、冶金化工、地铁隧道、大型建筑等领域的温度监测。
[0003]目前，大多数分布式光纤温度传感器研制单位都采用温控技术，即控制雪崩光电二极管的环境温度保持恒定，这种方法在一定程度上起到控制系统测量精度的作用，但是在(TC到40 V的高低温变环境中，温控技术的控温精度变差，一般会有2 V到3 °C的偏差，这样就无法保证系统的测量精度在0°C到40°C的高低温变化环境中稳定。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供一种温度测量精度控制装置及方法，以解决现有技术中在特定高低温变环境中控温精度变差的问题。
[0005]本发明实施例采用以下技术方案:
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种温度测量精度控制装置，包括:
[0007]雪崩光电二极管，采集�？椋缪狗蠢∧？椋约捌玫缪箍刂频缏罚�
[0008]所述雪崩光电二极管用于实时将接收的光信号转化为电信号；
[0009]所述采集模块用于采集指定位置的电信号的信号幅值，并发送到所述电压反馈�？椋�
[0010]所述电压反馈�？橛糜诟菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶睿�
[0011]所述偏置电压控制电路用于根据所接收的偏置电压调整指令调整施加在所述雪崩光电二极管上的偏置电压。
[0012]第二方面，本发明实施例还提供了一种温度测量精度控制方法，包括:
[0013]所述电压反馈�？榻邮账霾杉？榉⑺偷牡缧藕诺男藕欧担�
[0014]所述电压反馈�？楦菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶睢�
[0015]本发明实施例提出的技术方案的有益技术效果是:
[0016]本发明实施例的技术方案利用反馈控制原理，通过实时监测系统测量精度，实时修正，能够提高温度测量精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明具体实施例一所述的温度测量精度控制装置的结构框图。
[0019]图2是本发明具体实施例三所述的温度测量精度控制方法流程图；
[0020]图3是本发明具体实施例四所述的温度测量精度控制方法流程图；
[0021]图4是本发明具体实施例五所述的温度测量精度控制方法示意图；
[0022]图5是本发明具体实施例六所述的温度测量精度控制方法示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0025]实施例一
[0026]图1是本实施例所述的温度测量精度控制装置的结构框图，如图1所示，本实施例所述的温度测量精度控制装置包括:
[0027]雪崩光电二极管101，采集�？�102，电压反馈�？�103，以及偏置电压控制电路104 ；
[0028]所述雪崩光电二极管101用于实时将接收的光信号转化为电信号；
[0029]所述采集�？�102用于采集指定位置的电信号的信号幅值，并发送到所述电压反馈�？�103 ；
[0030]所述电压反馈�？�103用于根据所接收的信号幅值向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调整指令；
[0031]所述偏置电压控制电路104用于根据所接收的偏置电压调整指令调整施加在所述雪崩光电二极管101上的偏置电压。
[0032]雪崩光电二极管101的倍增因子与温度有密切关系，当环境温度升高时，雪崩光电二极管101的击穿电压增大，如果此时偏置电压控制电路104加载在雪崩光电二极管101上的偏置电压值保持不变，那么雪崩光电二极管101的倍增因子减小，信号幅值降低，而此时噪声变化不大，因而会引起系统的信噪比下降，从而导致系统的测量精度下降。
[0033]本实施例所述的温度测量精度控制装置，即通过电压反馈模块103根据从采集模块102中实时读取当前信号幅值实时对偏置电压控制电路104施加给雪崩光电二极管101的偏置电压进行控制和修正，能够提高温度测量精度。
[0034]进一步地，所述电压反馈�？�103具体用于:
[0035]从采集�？�102接收指定位置的当前信号幅值；
[0036]计算所述当前信号幅值与第一阈值之间的差值；
[0037]若所述差值小于第二阈值，则向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调大指令；
[0038]若所述差值大于第三阈值，则向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调小指令；
[0039]若所述差值不小于第二阈值且不大于第三阈值，则不向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调整指令；
[0040]其中所述第二阈值小于零，所述第三阈值大于零。
[0041]需要说明的是，所述第一阈值是一个预先设定的固定值，它是根据系统测量精度较高时，根据在所述指定位置的信号幅值来设定的。用于作为偏置电压是否调整的参考。
[0042]需要说明的是，所述采集�？榭赏ü杉ú杉付ㄎ恢玫牡缧藕诺男藕欧�。
[0043]所述第二阈值与所述第三阈值是预先设定的容差值。其中所述第二阈值小于零，用于表不当前信号幅值相对于第一阈值来说，比第一阈值小时的容忍值。
[0044]其中所述第三阈值大于零，用于表示当前信号幅值相对于第一阈值来说，比第一阈值大时的容忍值。
[0045]作为优�。龅诙兄涤氲谌兄滴喾词�。即所述比值与第一阈值之间的差值的绝对值在零到第三阈值范围之内，则不发送偏置电压调整指令，不对偏置电压进行调
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[0046]由此可见，所述第二阈值与所述第三阈值的大小直接影响偏置电压调整的策略，从而影响温度测量精度，由此可见，所述第二阈值设置得越大，温度测量精度越高；所述第三阈值设置得越�。露炔饬烤仍礁�。进一步地，所述偏置电压控制电路104具体用于:
[0047]若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压增加第四预设值；
[0048]若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压减小第五预设值；
[0049]其中，所述第四预设值与所述第五预设值均大于O。
[0050]作为优选，所述第四预设值与所述第五预设值相同。
[0051]或者，所述偏置电压控制电路104具体用于:
[0052]若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压乘以第六预设系数；
[0053]若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压乘以第七预设系数；
[0054]其中，所述第六预设系数大于1，所述第七预设系数大于O且小于I。
[0055]需要说明的是，所述第四预设值，所述第五预设值，所述第六预设系数，以及所述第七预设系数，需要参照所述第二阈值与所述第三阈值的大小进行设置。
[0056]优选地，所述第四预设值需小于所述第二阈值的绝对值，所述第五预设值需小于所述第三阈值。
[0057]若所述第四预设值和所述第五预设值设置得过大，则会增加调整次数，降低系统的效率，甚至可能会使系统进入死循环。
[0058]例如，所述第五预设值大于所述第三阈值的两倍，则可能会出现控制装置出现不断调整以致死循环的情况。
[0059]所述第四预设值，所述第五预设值，所述第六预设系数，以及所述第七预设系数用于在当前信号幅值与第一阈值之间的差值超过预设的容差值范围时，进行偏置电压调整时的调整幅度。第一种方式是按大小进行调整，所述第四预设值和所述第五预设值用于设定按大小调整时的调整步长；第二种方式是按比例进行调整，所述第六预设系数和所述第七预设系数用于设定按比例进行调整时的调整比例。
[0060]实施例二
[0061]本实施例提出一了种温度测量精度控制装置，在实施例一的基础之上，所述采集�？�102还用于测量指定位置的温度值，且所述电压反馈模块103还用于根据所接收的信号幅值和温度值向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调整指令。
[0062]本实施例所述的温度测量精度控制装置，即通过电压反馈模块103根据从采集模块102中实时读取当前温度值和当前信号幅值实时对偏置电压控制电路104施加给雪崩光电二极管101的偏置电压进行控制和修正，能够提高温度测量精度。
[0063]需要说明的是，所述采集�？榭赏ü杉ú杉付ㄎ恢玫牡缧藕诺男藕欧担ü獾缱璨饬恐付ㄎ恢玫奈露戎�。
[0064]进一步地，所述电压反馈�？�103具体用于:
[0065]从采集�？�102接收指定位置的当前温度值和当前信号幅值；
[0066]计算所述当前信号幅值与所述当前温度值的比值，计算所述比值与第八阈值之间的差值；
[0067]若所述差值小于第九阈值，则向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调大指令；
[0068]若所述差值大于第十阈值，则向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调小指令；
[0069]若所述差值不小于第九阈值且不大于第十阈值，则不向所述偏置电压控制电路104发送偏置电压调整指令；
[0070]其中所述第九阈值小于零，所述第十阈值大于零。
[0071]需要说明的是，所述第八阈值是一个预先设定的固定值，它是根据系统测量精度较高时，在所述指定位置的信号幅值与温度值的比值来设定的。用于作为偏置电压是否调整的参考。
[0072]所述第九阈值与所述第十阈值是预先设定的容差值。其中所述第九阈值小于零，用于表示当前信号幅值与所述当前温度值的比值，相对于第八阈值来说，比第八阈值小时的容忍值。
[0073]其中所述第十阈值大于零，用于表示当前信号幅值与所述当前温度值的比值，相对于第八阈值来说，比第八阈值大时的容忍值。
[0074]作为优选，所述第九阈值与第十阈值为相反数。即所述比值与第八阈值之间的差值的绝对值在零到第十阈值范围之内，则不发送偏置电压调整指令，不对偏置电压进行调難
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[0075]由此可见，所述第九阈值与所述第十阈值的大小直接影响偏置电压调整的策略，从而影响温度测量精度，由此可见，所述第九阈值设置得越大，温度测量精度越高；所述第十阈值设置得越小，温度测量精度越高。
[0076]进一步地，所述偏置电压控制电路104具体用于:
[0077]若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压增加第十一预设值；
[0078]若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压减小第十二预设值；
[0079]其中，所述第十一预设值与所述第十二预设值均大于O。
[0080]作为优�。龅谑辉ど柚涤胨龅谑ど柚迪嗤�。
[0081]或者，所述偏置电压控制电路104具体用于:
[0082]若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压乘以第十三预设系数；
[0083]若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管101上的偏置电压乘以第十四预设系数；
[0084]其中，所述第十三预设系数大于1，所述第十四预设系数大于O且小于I。
[0085]所述第十一预设值，所述第十二预设值，所述第十三预设系数，以及所述第十四预设系数用于:在当前信号幅值与所述当前温度值的比值与第八阈值之间的差值，超过预设的容差值范围时，进行偏置电压调整时的调整幅度。第一种方式是按大小进行调整，所述第十一预设值和所述第十二预设值用于设定按大小调整时的调整步长；第二种方式是按比例进行调整，所述第十三预设系数和所述第十四预设系数用于设定按比例进行调整时的调整比例。
[0086]需要说明的是，所述第十一预设值，所述第十二预设值，所述第十三预设系数，以及所述第十四预设系数，需要参照所述第九阈值与所述第十阈值的大小进行设置。
[0087]实施例三
[0088]图2是本实施例所述的温度测量精度控制方法流程图，本实施例可适用于对温度进行测量的情况，该方法可以由安装在偏置电压控制电路上的温度测量精度控制装置来执行，如图2所示，本实施例所述的温度测量精度控制方法包括:
[0089]S201、从采集模块中读取指定位置的当前信号幅值。
[0090]S202、计算所述当前信号幅值与第一阈值之间的差值。
[0091]S203、若所述差值小于第二阈值，则根据第一预设算法增加施加在雪崩光电二极管上的偏置电压；
[0092]若所述差值大于第三阈值，则根据第二预设算法减小施加在雪崩光电二极管上的偏置电压；
[0093]若所述差值不小于第二阈值且不大于第三阈值，则不调整施加在雪崩光电二极管上的偏置电压；
[0094]其中所述第二阈值小于零，所述第三阈值大于零。
[0095]作为优�。龅诙兄涤氲谌兄滴喾词�。即所述比值与第一阈值之间的差值的绝对值在零到第三阈值范围之内，则不发送偏置电压调整指令，不对偏置电压进行调難
iF.0
[0096]需要说明的是，所述第二阈值与所述第三阈值的大小需要参考所述第一阈值进行设置，结合第一阈值设置所述第二阈值和所述第三阈值，以获取较少的调整步骤。而且所述第二阈值与所述第三阈值的大小直接影响偏置电压调整的策略，从而影响温度测量精度，所述第二阈值设置得越大，温度测量精度越高；所述第三阈值设置得越�。露炔饬烤仍轿�。
[0097]进一步地，根据第一预设算法增加施加在雪崩光电二极管上的偏置电压具体包括:
[0098]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压增加第四预设值；或
[0099]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第六预设系数；
[0100]其中，所述第四预设值大于0，所述第六预设系数大于I。
[0101]进一步地，根据第二预设算法减小施加在雪崩光电二极管上的偏置电压具体包括:
[0102]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压减小第五预设值；或
[0103]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第七预设系数；
[0104]其中，所述第五预设值大于0，所述第七预设系数大于O且小于I。
[0105]所述第四预设值，所述第五预设值，所述第六预设系数，以及所述第七预设系数用于:在当前信号幅值与所述当前温度值的比值与第一阈值之间的差值，超过预设的容差值范围时，进行偏置电压调整时的调整幅度。第一种方式是按大小进行调整，所述第四预设值和所述第五预设值用于设定按大小调整时的调整步长；第二种方式是按比例进行调整，所述第六预设系数和所述第七预设系数用于设定按比例进行调整时的调整比例。
[0106]实施例四
[0107]图3是本实施例所述的温度测量精度控制方法流程图，本实施例可适用于对温度进行测量的情况，该方法可以由安装在偏置电压控制电路上的温度测量精度控制装置来执行，如图3所示，本实施例所述的温度测量精度控制方法包括:
[0108]S301、从采集模块中读取指定位置的当前温度值和当前信号幅值。
[0109]S302、计算所述当前信号幅值与所述当前温度值的比值，计算所述比值与第八阈值之间的差值。
[0110]S303、若所述差值小于第九阈值，则根据第一预设算法增加施加在雪崩二极管上的偏置电压；
[0111]若所述差值大于第十阈值，则根据第二预设算法减小施加在雪崩二极管上的偏置电压；
[0112]若所述差值不小于第九阈值且不大于第十阈值，则不调整施加在雪崩二极管上的偏置电压
[0113]其中所述第九阈值小于零，所述第十阈值大于零。
[0114]作为优�。龅诰陪兄涤氲谑兄滴喾词�。即所述比值与第八阈值之间的差值的绝对值在零到第十阈值范围之内，则不发送偏置电压调整指令，不对偏置电压进行调難
iF.0
[0115]由此可见，所述第九阈值与所述第十阈值的大小直接影响偏置电压调整的策略，从而影响温度测量精度，由此可见，所述第九阈值设置得越大，温度测量精度越高；所述第十阈值设置得越�。露炔饬烤仍礁�。
[0116]进一步地，根据第一预设算法增加施加在雪崩光电二极管上的偏置电压具体包括:
[0117]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压增加第i^一预设值；或
[0118]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第十三预设系数；
[0119]其中，所述第十一预设值大于0，所述第十三预设系数大于I。
[0120]进一步地，根据第二预设算法减小施加在雪崩光电二极管上的偏置电压具体包括:
[0121]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压减小第十二预设值；或
[0122]将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第十四预设系数；
[0123]其中，所述第十二预设值大于0，所述第十四预设系数大于O且小于I。
[0124]所述第十一预设值，所述第十二预设值，所述第十三预设系数，以及所述第十四预设系数用于:在当前信号幅值与所述当前温度值的比值与第八阈值之间的差值，超过预设的容差值范围时，进行偏置电压调整时的调整幅度。第一种方式是按大小进行调整，所述第十一预设值和所述第十二预设值用于设定按大小调整时的调整步长；第二种方式是按比例进行调整，所述第十三预设系数和所述第十七预设系数用于设定按比例进行调整时的调整比例。
[0125]实施例五
[0126]图4是本发明实施例三所述的温度测量精度控制方法示意图，如图4所示，本实施例所述的温度测量精度控制方法基于一种包括雪崩光电二极管，采集�？椋缪狗蠢∧？椋约捌玫缪箍刂频缏返奈露炔饬烤瓤刂谱爸�。
[0127]所述雪崩光电二极管用于实时将接收的光信号转化为电信号；
[0128]所述采集�？橛糜诓杉付ㄎ恢玫牡缧藕诺男藕欧担⒎⑺偷剿龅缪狗蠢∧？椋�
[0129]所述电压反馈�？橛糜诟菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶睿�
[0130]所述偏置电压控制电路用于根据所接收的偏置电压调整指令调整施加在雪崩光电二极管上的偏置电压。
[0131]众所周知，雪崩光电二极管的倍增因子与温度有密切的关系，当环境温度升高时，雪崩光电二极管的击穿电压增大，如果此时加载在二极管上的偏置电压值保持不变，那么雪崩光电二极管的倍增因子减�。藕欧到档停肷浠淮螅韵低车男旁氡认陆担佣贾孪低车牟饬烤认陆�。
[0132]该发明实施例利用一块偏置电压控制电路，该电路为雪崩光电二极管提供偏置电压。在室温条件下通过手动调节偏置电压值使得雪崩光电二极管处于稳定工作状态，同时增益因子较大，系统测量精度较高，记录在此状态下固定位置LO处的信号幅值ULO ;写入反馈控制程序中，冋时设定系统可接受的ULO的浮动沮围Range ;以后在每次测量结束后取LO处的信号幅值UL0，将信号幅值ULO基准值UO相减得Λ U，将Λ U与Range进行比较；若
AUl〈Range，表明雪崩光电二极管的增益因子处于最佳状态，系统测量精度稳定，无需调整；若I AU|>Range且Λ U〈0，表明此次测量中信号光的幅值偏�。耸狈蠢】刂瞥绦蚧嵯蚍蠢】刂频缏贩⑺鸵桓鲈龃笃玫缪沟拿睿笤俳胁饬浚倥卸希俜⒚睿吠矗敝罥 AU|〈Range ;若| AU|>Range且ΛU>0，表明此次测量中信号光的幅值偏大，则发送减小偏置电压的命令，循环往复直至I AU|〈Range。
[0133]以上过程就是反馈控制，该控制过程适用于分布式光纤温度传感器系统的两路信号光:斯托克斯光和反斯托克斯光，通过该过程使得雪崩光电二极管的增益因子一直处于最佳状态，信号幅值保持在基准值浮动范围内，从而保证了系统的测量精度稳定。
[0134]该发明实施例通过实时监测固定位置处的信号幅值，通过将信号幅值与反馈控制基准值和浮动范围进行比较，进而执行相应的调整操作，始终将雪崩光电二极管的增益因子控制在最佳工作状态，从而保证了系统的测量精度稳定。在实际的系统中，固定位置指标定光纤环处。
[0135]实施例六
[0136]图5是本发明实施例三所述的温度测量精度控制方法示意图，如图5所示，本实施例所述的温度测量精度控制方法基于一种包括雪崩光电二极管，采集�？椋缪狗蠢∧？椋约捌玫缪箍刂频缏返奈露炔饬烤瓤刂谱爸�。
[0137]所述雪崩光电二极管用于实时将接收的光信号转化为电信号；
[0138]所述采集�？橛糜诓饬恐付ㄎ恢玫奈露戎岛偷缧藕诺男藕欧担⒎⑺偷剿龅缪狗蠢∧？椋约笆凳倍运饬康奈露戎到邢允荆�
[0139]所述电压反馈�？橛糜诟菟邮盏奈露戎岛托藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶睿�
[0140]所述偏置电压控制电路用于根据所接收的偏置电压调整指令调整施加在雪崩光电二极管上的偏置电压。
[0141]众所周知，雪崩光电二极管的倍增因子与温度有密切的关系，当环境温度升高时，雪崩光电二极管的击穿电压增大，如果此时加载在二极管上的偏置电压值保持不变，那么雪崩光电二极管的倍增因子减�。藕欧到档停肷浠淮螅韵低车男旁氡认陆担佣贾孪低车牟饬烤认陆�。
[0142]该发明实施例利用一块偏置电压控制电路，该电路为雪崩光电二极管提供偏置电压。在室温条件下通过手动调节偏置电压值使得雪崩光电二极管处于稳定工作状态，同时增益因子较大，系统测量精度较高，记录在此状态下固定位置LO处的信号幅值UO，同时记录LO处的温度值TO ;将信号幅值与温度的比值RO = U0/T0作为反馈控制的基准值写入反馈控制程序中，冋时设定系统可接受的RO的浮动沮围Range ;以后在每次测量结束后取LO处的信号幅值ULO，温度值TLO，将信号幅值与温度的比值RLO = UL0/TL0与基准值RO相减得AR，将AR与Range进行比较；若| Λ R |〈Range，表明雪崩光电二极管的增益因子处于最佳状态，系统测量精度稳定，无需调整；若I八1?|>1^1^6且八1?〈0，表明此次测量中信号光的幅值偏�。耸狈蠢】刂瞥绦蚧嵯蚍蠢】刂频缏贩⑺鸵桓鲈龃笃玫缪沟拿睿笤俳胁饬浚倥卸希俜⒚睿吠矗敝罥 AR|〈Range;若| AR|>Range且AR>0，表明此次测量中信号光的幅值偏大，则发送减小偏置电压的命令，循环往复直至I AR|〈Range。
[0143]以上过程就是反馈控制，该控制过程适用于分布式光纤温度传感器系统的两路信号光:斯托克斯光和反斯托克斯光，通过该过程使得雪崩光电二极管的增益因子一直处于最佳状态，信号幅值保持在基准值浮动范围内，从而保证了系统的测量精度稳定。
[0144]该发明实施例通过实时监测固定位置处的信号幅值，通过将信号幅值和温度的比值与反馈控制基准值和浮动范围进行比较，进而执行相应的调整操作，始终将雪崩光电二极管的增益因子控制在最佳工作状态，从而保证了系统的测量精度稳定。在实际的系统中，固定位置指标定光纤环处。
[0145]由于本实施例的技术方案是在每次测量结束后立即监测信号幅值，所以即便是在高低温变环境中，也能实时反馈信号幅值的大�。佣卸涎┍拦獾缍艿脑鲆嬉蜃拥谋浠ü凳钡髡玫缪怪荡锏叫藕欧滴榷ǎ阅芄幻植刮驴丶际踉诟叩臀卤浠肪持锌刂凭缺洳畹娜毕荩房刂葡低车牟饬烤任榷�。
[0146]以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如:计算机中的硬盘、光盘或软盘。
[0147]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【权利要求】
1.一种温度测量精度控制装置，其特征在于，包括: 雪崩光电二极管，采集�？椋缪狗蠢∧？椋约捌玫缪箍刂频缏罚� 所述雪崩光电二极管用于实时将接收的光信号转化为电信号； 所述采集�？橛糜诓杉付ㄎ恢玫牡缧藕诺男藕欧担⒎⑺偷剿龅缪狗蠢∧？椋凰龅缪狗蠢∧？橛糜诟菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶睿� 所述偏置电压控制电路用于根据所接收的偏置电压调整指令调整施加在所述雪崩光电二极管上的偏置电压。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压反馈�？榫咛逵糜�: 从采集�？榻邮罩付ㄎ恢玫牡鼻靶藕欧担� 计算所述当前信号幅值与第一阈值之间的差值； 若所述差值小于第二阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令； 若所述差值大于第三阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调小指令； 若所述差值不小于第二阈值且不大于第三阈值，则不向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调整指令； 其中所述第二阈值小于零，所述第三阈值大于零。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏置电压控制电路具体用于: 若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压增加第四预设值； 若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压减小第五预设值； 其中，所述第四预设值与所述第五预设值均大于O ;或者， 所述偏置电压控制电路具体用于: 若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第六预设系数； 若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第七预设系数； 其中，所述第六预设系数大于I，所述第七预设系数大于O且小于I。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于: 所述采集�？榛褂糜诓饬恐付ㄎ恢玫奈露戎担� 所述电压反馈�？榛褂糜诟菟邮盏男藕欧岛臀露戎迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶�。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电压反馈�？榫咛逵糜�: 从采集�？榻邮罩付ㄎ恢玫牡鼻拔露戎岛偷鼻靶藕欧担� 计算所述当前信号幅值与所述当前温度值的比值，计算所述比值与第八阈值之间的差值； 若所述差值小于第九阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令； 若所述差值大于第十阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调小指令； 若所述差值不小于第九阈值且不大于第十阈值，则不向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调整指令； 其中所述第九阈值小于零，所述第十阈值大于零。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏置电压控制电路具体用于: 若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压增加第十一预设值； 若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压减小第十二预设值； 其中，所述第十一预设值与所述第十二预设值均大于O ;或者， 所述偏置电压控制电路具体用于: 若接收到偏置电压调大指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第十三预设系数； 若接收到偏置电压调小指令，则将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第十四预设系数； 其中，所述第十三预设系数大于1，所述第十四预设系数大于O且小于I。
7.一种温度测量精度控制方法，其特征在于，包括: 所述电压反馈模块接收所述采集�？榉⑺偷牡缧藕诺男藕欧担� 所述电压反馈�？楦菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶�。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电压反馈�？楦菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶畹牟僮骶咛灏�: 所述电压反馈�？榇硬杉？榻邮罩付ㄎ恢玫牡鼻靶藕欧担� 计算所述当前信号幅值与第一阈值之间的差值； 若所述差值小于第二阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令； 若所述差值大于第三阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调小指令； 若所述差值不小于第二阈值且不大于第三阈值，则不向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调整指令； 其中所述第二阈值小于零，所述第三阈值大于零。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送将偏置电压增加大第四预设值的指令； 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调小指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送将偏置电压减小第五预设值的指令； 其中，所述第四预设值与所述第五预设值均大于O ;或者， 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送将偏置电压乘以第六预设系数的指令； 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调小指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送将偏置电压乘以第七预设系数的指令。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述电压反馈�？榻邮账霾杉？榉⑺偷牡鼻拔露戎担� 所述电压反馈�？楦菟邮盏男藕欧迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶畹牟僮骶咛灏�: 所述电压反馈�？楦菟邮盏男藕欧岛退邮盏牡鼻拔露戎迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶�。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电压反馈�？楦菟邮盏男藕欧岛退邮盏牡鼻拔露戎迪蛩銎玫缪箍刂频缏贩⑺推玫缪沟髡噶畹牟僮骶咛灏�:所述电压反馈模块从采集�？榻邮罩付ㄎ恢玫牡鼻拔露戎岛偷鼻靶藕欧担� 计算所述当前信号幅值与所述当前温度值的比值，计算所述比值与第八阈值之间的差值； 若所述差值小于第九阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令； 若所述差值大于第十阈值，则向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调小指令； 若所述差值不小于第九阈值且不大于第十阈值，则不向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调整指令； 其中所述第九阈值小于零，所述第十阈值大于零。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压增加第i^一预设值的指令； 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令具体包括: 所述向所述偏置电压控制电路发送 将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压减小第十二预设值的指令； 其中，所述第十一预设值与所述第十二预设值均大于O ;或者， 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送 将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第十三预设系数的指令； 所述向所述偏置电压控制电路发送偏置电压调大指令具体包括: 向所述偏置电压控制电路发送 将施加在雪崩光电二极管上的偏置电压乘以第十四预设系数的指令； 其中，所述第十三预设系数大于1，所述第十四预设系数大于O且小于I。
【文档编号】G01K11/32GK104132752SQ201410364871
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】李小彦, 高翔, 马冠军, 杨睿, 苗守功 申请人:北京航天易联科技发展有限公司
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