图2-71是光纤高温计的基本工作原理框图。它由高温探头、高低温光纤辆合器、信号检测和处理系统等几部分组成。高温探头是采用镀膜技术将测量棒制成黑体辐射腔，其材质多为单晶蓝宝石棒或纯石英棒。当高温探头被放在被测温度场中时，黑体辐射腔的温度就等于被测对象的温度。由普朗克定律可知.通过开口向外辐射的能量为温度的函数，只要测得该辐射能，即可求得被测温度。辐射能量经高低温光纤藕合器后，由低温低损耗光纤传输到光电二极管进行信号检测.再送人信号处理电路进行温度的计算、显示和存贮等。信号处理电路主要由PIN-FET低噪声前置放大电路和锁相放大电路组成，此外在光电二极管前还需使用透射率大于
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50%的窄带滤光片。
为了提高探测灵敏度和检测信噪比，除了采用PIN-FET低噪声前置放大电路外，还应该提高黑体辐射腔发射能量藕合进人低温光纤中的耦合效率，即优化辆合器结构。
如果用一根光纤来收集来自测量棒的辐射能紧，则应按如下准则设计藕合器
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式中n---测量棒直径，m;
d---低温光纤的芯线直径，m;
L---藕合距离，m,
如果用两根紧靠在一起的同样光纤来收集测址棒射出的辐射能量.则应遵循以下准则
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式中6—低温光纤直径，mo
光纤高温计的关键技术是研制性能稳定的传感器探头。探头的质量取决于镀膜技术，光学冷加工技术及探头材料的性能。在1000℃以下温区。应采用纯石英做测量棒，它具有热稳定性和传光性能良好的优点。在1000℃以上温区，则需采用单晶蓝宝石棒做测量棒。
光纤高温计具有测量准确度高、结构简单、使用方便等优点，是一种较理想而实用的高温计，具有广泛的、潜在的应用前景，可以用于航空工业中的尾焰温度或内燃机汽缸温度测量;还可实现多点温度测量。
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