张静等

摘 要： 这里开发实现了一种较简单的分布式温度传感器的采集系统。通常情况下，运行在高频的数/模转换器很昂贵，因此提出一种采用低速数/模转换器的方法来降低成本，同时在低速数/模转换器之前加入采样保持电路，获得较小的采样分辨率、提高温度稳定性。该系统通过延迟采样保持电路和数/模转换相对于激光触发器的保持时间，可以测量沿光纤任何位置处的温度，其可以在短距离的光纤监测系统中得到广泛应用。

关键词： 分布式温度传感器； 取样与保持； ADC； 空间分辨率； MSP430

中图分类号： TN29?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）21?0149?03

Simple data acquisition system of distributed temperature sensor

ZHANG Jing1， LI Jianwei1， XIAO Kai1， LI Ping1， CAI Haiwen2， ZHAO Hao1

（1. Bandweaver Technologies Co.， Ltd.， Shanghai 200120， China； 2. Synet Optics Technology Co.， Ltd.， Shanghai 200120， China）

Abstract： The purpose in this article is to develop and realize a simple data acquisition system of the distributed temperature sensor. Normally the D/A converter operating in high frequency is expensive， so the method adopting low?speed D/A converter is proposed to reduce the cost. The sampling hold circuit is added before the low?speed D/A converter to obtain smaller sampling resolution and improve temperature stability. The temperature at any position along the optical fiber can be measured by delaying the hold time of sampling hold circuit and D/A conversion relative to the laser trigger. The system can be widely used in the optical fiber monitoring system in short distance.

Keywords： distributed temperature sensor； sampling and hold； ADC； spatial resolution； MSP430

0 引 言

激光器发射出的短脉冲光通过耦合可以进入到光纤中，当光在光纤中传播时，会发生散射，其中一部分光线会反射回激光器。光纤中大部分的散射光和入射光的波长是相同的，但同时还可以观察到比入射光波长短或长的其他信号光。拉曼信号光包括斯托克斯光和反斯托克斯光，这两种波长光是相对于激光源光波长变化的。其中斯托克斯信号（低频率）和反斯托克斯信号（高频率）的振幅对温度是敏感的，可以用于分布式温度测量中[1?3]。

在分布式温度传感器中，快速数/模转换器用来捕获来自光纤中每一点的背向散射电信号，通常每间隔1 m进行一次温度测量[4]。

当从激光器发出的脉冲光传输到光纤中的某一点[z]时，其产生的背向散射光必沿着相同的光路反射。因此总的传输距离为[2z。]利用公式[t=（2z）v]和[v=nc]计算取样间隔。……