Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор современных средств и методов измерения температур 11
1.1 Сопоставительная оценка известных методов и средств измерения температуры 13
1.2 Специфика контактных измерений температуры 20
1.3 Физические основы построения ОПТ 23
1.4 Классификация ОПТ 32
1.5 Классификация принципов построения ОПТ 37
1.5.1 Преобразование электромагнитной энергии в аналоговый электрический сигнал 37
1.5.2 Преобразование электромагнитной энергии в цифровой электрический сигнал 39
1.5.3 Построение на базе микроконтроллера 39
1.5.4 Использование оптического волокна для передачи излучения от источника к приемнику 40
1.5.5 Использование эталонного источника излучения, с переменной интенсивностью излучения 41
1.5.6 Использование эталонного источника излучения, с постоянной интенсивностью излучения 43
Выводы по главе 1 45
ГЛАВА 2. Математическая модель оптического преобразователя температуры 46
2.1 Физическая модель ОПТ 46
2.2 Математическая модель ОПТ 47
2.2.1 Распространение электромагнитных волн в веществе 47
2.2.2 Геометрические параметры ОПТ 54
2.2.3 Движение электромагнитной волны в оптической системе ОПТ 57
2.2.4 Ослабление оптического излучения в атмосфере и волоконном световоде 61
2.2.4.1 Оптические потери в атмосфере 61
2.2.4.2 Оптические потери в волоконном световоде 64
2.3 Обоснование выбора эффективной длины волны 70
2.4 Чувствительность ОПТ 71
2.5 Оптическое разрешение ОПТ 72
Выводы по главе 2 75
ГЛАВА 3. Исследование погрешностей опт 77
3.1. Точность ОБИУТ и методы ее нормирования 77
3.2 Классификация погрешностей ОПТ 78
3.3 Методические источники основной погрешности ОПТ 84
3.3.1 Влияние спектрального коэффициента излучения объекта 84
3.3.2 Влияние поглощения и пропускания атмосферы, элементов оптической системы и СВ 87
3.3.3 Влияние сторонних источников излучения 89
3.4 Инструментальные источники основной погрешности 91
3.4.1 Погрешность градуировочных средств 91
3.4.2 Нестабильность коэффициента передачи схемы 93
3.5 Внутренние источники дополнительной погрешности ОПТ 97
3.5.1 Питание от источников вторичного электропитания 97
3.5.2 Питание измерительной цепи от автономного источника 97
3.6 Внешние источники дополнительной погрешности ОПТ 98
3.6.1 Погрешность фотоприемника, вызванная изменением
температуры окружающей среды 98
3.6.2 Влияние внешнего электромагнитного поля 101
Выводы по главе 3 103
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование, основы проектирования, новые конструкции опт 105
4.1. Описание экспериментальной установки, анализ структурных элементов 105
4.2 Методика проведения эксперимента, обработка результатов 114
4.3 Основы проектирования ОПТ 121
4.4 Новые конструкции ОПТ 123
Выводы по главе 4 128
Заключение 129
Список литературы
