第一篇：光纖傳感器在各領域的熱點應用.

Opsens光纖傳感器熱點應用方案 一.微波化學和微波食品 1.微波輔助化學

在化學分析中為了使預備樣品提高反應速率和降低消解時間,微波消解需提供高壓力和溫度系統。微波消解處理中的一個最重要參數就是溫度監控。Opsens的OTG-A光纖傳感器有別于非接觸式溫度傳感器,它在微波處理過程中可直接放到壓力容器內做原位樣品溫度測量,為研究人員提供樣品測試的真實溫度分布,優化化學反應過程控制。由于對射頻干擾免疫和耐高溫高壓的特性,Opsens的OTG-A傳感器是微波輔助化學處理的理想選擇。

2.食品包裝

微波食品包裝中的壓力監控是很關鍵的。Opsens傳感器在確保包裝密封長度的微波處理過程中,給研究員提供壓力分布情況。也可以為復合食品和生物材料的質量監控提供壓力狀況分析。如果不進行控制和評估,壓力的建立會有內在影響,引起材料狀態發生變化。在微波食品材料科學中,壓力傳感器可以用于審查溫度和壓力的組合作用。

3.微波食品工業中的溫度監控

Opsens光纖溫度傳感器是微波食品原位溫度監控最安全的方法。由于對微波和射頻完全免疫,研究人員可以在沒有任何干擾下準確得到溫度分布情況。進行實時的溫度監控,研究人員在新冷凍產品開發中可以準確,安全有效地確定烹飪溫度和時間,確保有效的食物輻射,殺菌和消毒。也可以用于微波爐設計階段相關的測試,如:烹飪指導,自動加熱和烹飪程序。

二.生命科學

1.核磁共振和射頻環境下患者溫度監控

Opsens的OTG-M3000光纖溫度傳感器和OEM-MNT 解決方案為集成到核磁共振病人監護儀而設計。我們堅固的傳感器能提供: ?表面皮膚溫度探測 ?核心溫度探測

?為鼻和食道定制溫度傳感器

Opsen的OTG-M420和OTG-MPK5光纖溫度傳感器本質安全,在磁共振,射頻消解和體溫過高處理中提供精確的溫度監控。緊湊的末端感應溫度傳感器為提供高精度的溫度讀取而設計。

OTG-M能在嚴苛環境中工作,不易受外在干擾的影響。對電磁,射頻,磁共振和電子干涉完全免疫。

OTG-M170傳感器不需要輸入標定序列號,可以與Opsens GaAs/SCBG 信號解調器匹配。

由于我們獨特的“傳感器到傳感器”和“系統到系統”一致特性,使得精度沒有任何降低。

OTG-M170的直徑是170um,它是最小的光纖溫度傳感器,響應時間為10ms。在醫療工業要求中,精度可達到± 0.3°C,滿量程溫度范圍+20°C到80°C。

Opsens的高精度光纖傳感器包括可重復性使用產品和低成本的一次性版本。?對電磁,射頻,磁共振和電子干涉完全免疫。?不受光纖彎曲和多重連接影響

?始終如一的精確溫度讀取通過“傳感器到傳感器”和“系統到系統” ?傳感器可以混合和匹配,精度沒有任何降低

?容易安裝和嵌入導尿管

?整個系統(信號解調器和傳感器精度為± 0.3°C ?不需要輸入標定序列號 ?具有競爭力的低成本解決方案 2.心血管血壓監控

Opsens的OPP-M 微小和末端感應光纖傳感器是制作心血管血液壓力導尿管的理想傳感器。光纖壓力傳感器本質安全,提供動態頻率響應時間,極小的溫漂和濕度引起的漂移。壓力范圍

-50mmHg到+300mmHg,分辨率0.5mmHg。與Opsens的WLPI LIFESENS 250 Hz 和易集成到設備的OEM-MNT-P 信號解調器兼容。

3.動物生理溫度監控

Opsens OTG-M 系列與核磁共振相容的光纖溫度傳感器專為動物生理溫度監控而設計,在磁共振和射頻情況下提供實時精確溫度讀取。可用不同的尺寸,包裝。OTG-M系列提供彈性和堅固性的完美平衡,確保容易嵌入和處理。

4.頭顱,隔膜的動態壓力測量和其它導尿管應用

Opsens 極端緊壓的光纖壓力傳感器OPP-M是末端壓力導尿管應用的理想選擇,它提供高頻率響應時間和非常精確的壓力讀取。

為了適合每個應用規定的條件,Opsens團隊和客戶一起設計最好的解決方案。三.石油測井

Opsens的全藍寶石OPP-W 光纖壓力和溫度傳感器在石油&天然氣工業的極端嚴苛條件下工作,提供實時,精確的數據。在氫和蒸汽豐富的環境下,允許對鉆井壓力和溫度的連續監控。它具有高可靠性,測溫范圍高達300°C(572 °F。

稠油井

Opsens的感應系統是稠油井油回收中蒸汽輔助重力泄油的理想解決方案,傳感器可以安裝在注入井和生產井內。也可以使用于所有地熱井上,如蒸汽溢滿井和周期注蒸汽井,這些地熱井是稠油井被熱蒸汽注入而液化所形成。

非傳統的智能測井系統

Opsens P/T 感應系統最適合于長期監控和智能的測井系統。利益&附加價值

鉆井壓力的實時精確和連續監控幫助操作員更好的了解儲藏條件,可以快速&有效地診斷和糾正潛在問題,以免影響生產。比如在提高油回收率的最佳生產過程,減少蒸汽注入和油回收的運轉成本。Opsens的感應方案單點和多點測量,可以大范圍部署,包括實時監控鉆井泵對生產井的壓型過程。通過OPP-W光纖溫度/壓力傳感器'' 多模光纖,Wellsens 多通道讀取單元,完整地安裝和技術支持,Opsens為你的應用提供杰出的可立即使用的解決方案。

四.防衛與航空工業

1.電磁兼容測試和EED裝置的電流測量

Opsens申請專利中的RadSens信號解調器和OTG-R光纖溫度傳感器正在成為無線和雷達輻射危害(RADHAZ/HERO應用,電磁兼容(EMC評估應用的標準,為EED溫度測量提供無以倫比的精確性和穩定性。Radsens可以得到絕對溫度值,采樣頻率高達1000HZ。

改進的強雷達和發射使得工業中應用更多的感應電子爆炸裝置,Opsens為EED裝置的電流測量開發出了完整的系統,提供創新的光纖解決方案,這些獨一無二的產品使全世界的海軍,空軍和陸軍可以選擇更好的解決方法。

2.航空工業的光纖應變方案

航空工業上關鍵零件和結構的精確應變測量一直是具有挑戰性的難題。Opsens的OSP應變傳感器對射頻干擾完全免疫,是嚴苛環境下監控的理想方法。發射臺結構越來越多裝備了光纖應變傳感器,以監控起飛時的真實影響。

五.變壓器和能源輸送分配監控 1.變壓器熱點溫度監控

Opsens給變壓器繞組熱點溫度監控提供完整的配置,適合電力和變壓器制造商明確參數選擇。與OTG-T+或OTG-T光纖傳感器結合,PowerSens II 是繞組熱點溫度監控工業中最好的高精度系統,精度可達+/-0.8°C。

2.高壓開關柜溫度監控

Opsens光纖傳感器是開關設備和其它高電壓器件(如母線的溫度上升,高溫循環測試的理想選擇。光纖傳感器耐高溫,對電磁/射頻,高電壓和電子干擾完全免疫。通過光纖測試系統獲取

數據,補充熱平衡,以優化產品設計 六.半導體領域解決方案

Opsens團隊與半導體研究人員一起為半導體關鍵應用提供堅固和精確的OEM溫度監控方案。Opsens基于砷化鎵(GaAs技術的光纖溫度傳感器是沉積室或射頻等離子刻蝕中半導體晶圓制造過程表面溫度測量的理想選擇,提供高精度和可重復性。我們堅固的傳感器對射頻和電磁干擾完全免疫,不受光纖彎曲,光纖移動和光學

連接點的影響,因此可以給晶片提供高精度和高可靠性原位溫度測量。與熱敏電阻和熱電偶不同,光纖傳感器不受很多嚴苛環境的影響。

應用:晶片溫度監控,靜電夾頭設備溫度監控,射頻等離子刻蝕處理室的溫度監控。

Opsens微小的GaAs感應晶體固定在光纖頂部,適合頂部測量應用。OTG-A與Opsens 所有的SCBG信號解調器兼容,具有光纖傳感器的固有優勢。在很多不利條件下,如高電磁,射頻和高電壓,OTG-A提供史無前例的重復性和可靠性。OTG-A標準測溫范圍是-40°C~ 250°C,依據客戶要求可高達350°C。OTG-P光纖溫度傳感器包含一個不銹鋼套管(或陶瓷套管,在很多不利的操作環境下得到最大限度保護。

七.土木工程

1.人行道和道路結構的光纖監控方案

Opsens提供可靠的新型光纖應變和位移傳感器方案,在嚴苛環境中監控人行道和道路基礎結構。Opsens光纖傳感器具有很多優勢,小尺寸,對電磁干擾本質免疫,在嚴苛環境下的運轉能力。這使得光纖傳感器在道路響應監控和類似應用中相對于電子傳感器有更大吸引力。新的光纖負荷單元克服了現有技術引起的很多問題,計量未校準,由于過度的熱和機械壓力發生位移。道路結構的應變和偏移測量在研究階段時必不可少的。

2.結構應變光纖解決方案

Opsens光纖應變傳感器可以為監控關鍵的基礎設施提供可靠和精確測量,它尺寸小和精度高,是測量由于應力,移動負荷,蠕動,溫度改變,濕度改變或化學擴散所引起任何維度變化的最完美方法。OSP傳感器不受電磁干擾影響,是在極端溫度,高壓力,液體浸沒和化學腐蝕等嚴苛測試環境下監控應力的最理想感應裝置。

測量范圍高達5000με,OSP應變傳感器在結構監控中結合和很多優勢: ?高工作溫度范圍

?很好的工作溫度范圍(-40°C to 250°C ?卓越的分辨率(0.15 με

?微移小于1000 με的精度為± 3% 滿量程 ?高電壓,電磁干擾免疫 ?本質安全 ?長距離使用 ?長期監控

3.光纖壓力監控方案

Opsens的OPP-C是富有挑戰性的地下水監控應用最理想的光纖壓力方案。傳感器本身完全密封,由不銹鋼制作,可以在溫度和壓力,有毒或能快速侵蝕金屬但對光纖幾乎沒有影響的腐蝕環境等不利條件下工作。

八.工業&實驗室應用

Opsens光纖溫度,壓力,應變和位移傳感器為嚴苛環境,電磁/射頻/微波和高電壓環境提供精確測量。根據您的需求我們有相應的解決方案。

?射頻和微波處理?射頻木材干燥?射頻谷物干燥?混合物和樹脂加工聚合 ?射頻加工薄型結構測試?微波廢水凈化?高電壓和電磁干擾/射頻干擾環境下的溫度測量和監控

?自動化工業領域的溫度測量?內部發動機排氣管的廢氣溫度?核工業 ?低溫應用?超導磁體?燃料電池應用

第二篇：光纖傳感器在船舶行業中的應用

船舶航運業是光纖光柵智能復合材料的—個應用廣泛的領域。gcrmtc是一個長期為美國海運業提供真實技術評價的機構，它旨在通過主持資助研究 項口，增強美國造船工業的國際競爭力。在gcrmtc的一份報告中對光纖傳感系統在船舶制造和船上監測中的應用作了全面的評價。其中提到；隨著船載控制系 統復雜件的不斷增加，要求有越來越多精巧的傳感器引人整個船舶。對傳感器的大量需求使得造船工程師對光纖傳感器產生了很大興趣。

光纖智能復合材料研究內容涉及面十分廣泛，涉及到復合材料成形工業和復合材料力學、光纖傳感器技術、先進信號處理技術、現代控制理論以及電子技 術等領域。盡管近年來光纖智能復合材料研究得到了迅速發展，但當前仍需要解決一些問題，如埋入光纖對復合材料力學性能影響的理論研究問題、信號處理技術問 題、力學建模與仿真等研究問題。

同時，先進的復合材料越來越多地被引入船舶的設計和制造，為了獲得復合材料結構的強度和成本的優化，必須了解這種結構的完整行為特性。有人用光 纖光柵傳感系統對一個按比例縮小的雙體船模型進行了測量，記錄了甲板和海浪之間的沖擊力、結構的動態荷載以及彎曲力矩。在遠洋海運中，船體關鍵位置的動態 應變監測以及超載條件下的及時報警是非常重要的。美國海軍研究實驗室和挪威海軍聯合開展埋入傳感系統的復合材料船體的研究，其研究目標是給一艘現役玻璃纖 維排雷船安裝 100個以上的光纖光柵傳感器，并利用適當的解調和處理方法對船體進行靜態和動態的測量。

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第三篇：光纖溫度傳感器 畢業論文

摘 要

本文從光纖和光纖傳感器以及光纖溫度傳感器的發展歷程開始詳細分析國內外主要光纖溫度測溫方法的原理及特點，比較了不同方法的溫度測量范圍和性能指標以及各自的優缺點。通過研究發現了當前的光纖溫度傳感器的種類和特點，詳細介紹了光纖溫度傳感器的原理，種類和各自的特點和優缺點?？梢愿鶕@些傳感器各自特點將各種傳感器應用到不同的領域，本文也簡要分析了各種光纖溫度傳感器的運用范圍和領域。

本文還通過圖文并茂的方式比較詳細地分析了介紹了空調器的基本結構，工作電氣原理和基本的熱力學過程。

本文對畢業設計主要內容和擬采用的研究方案也做出了詳細地介紹分析。

關鍵詞：光纖，光纖傳感器，光纖溫度傳感器，運用領域，空調器，空調器原理

Abstract 引言：

光纖溫度傳感器是一種新型的溫度傳感器．它具有抗電磁干擾、耐高壓、耐腐蝕、防爆防燃、體積小、重量輕等優點，其中幾種主要的光纖溫度傳感器：分布式光纖溫度傳感器、光纖光柵溫度傳感器、干涉型光纖溫度傳感器、光纖熒光溫度傳感器和基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器更有著自己獨特的優點。與傳統的傳感器相比具有一下優點:靈敏度高;是無源器件，對被測對象不產生影響;光纖耐高壓，耐腐蝕，在易燃、易爆環境下安全可靠;頻帶寬，動態范圍大;幾何形狀具有多方面的適應性;可以與光纖遙測技術相配合，實現遠距離測量和控制;體積小，重量輕等。它將在航空航天、遠程控制、化學、生物化學、醫療、安全保險、電力工業等特殊環境下測溫有著廣闊的應用前景。

在本論文中將詳細分析當前光纖溫度傳感器的主要種類和各自的原理，特點和應用范圍。論文要求：

（1）詳細分析國內外主要光纖溫度測溫方法的原理及特點，比較不同方法的溫度測量范圍和性能指標。

（2）掌握空調器的工作電氣原理和基本的熱力學過程。畢業論文綜述：

70年代中期，人們開始意識到光纖不僅具有傳光特性，且其本身就可以構成一種新的直接交換信息的基礎，無需任何中間級就能把待測的量與光纖內的導光聯系起來。1977年，美國海軍研究所開始執行光纖傳感器系統計劃，這被認為是光纖傳感器問世的日子。從這以后，光纖傳感器在全世界的許多實驗室里出現。從70年代中期到80年代中期近十年的時間，光纖傳感器己達近百種，它在國防軍事部門、科研部門以及制造工業、能源工業、醫學、化學和日常消費部門都得到實際應用。從目前的情況看，己有一些形成產品投入市場，但大量的是處在實驗室研究階段。光纖傳感器與傳統的傳感器相比具有一下優點:靈敏度高;是無源器件，對被測對象不產生影響;光纖耐高壓，耐腐蝕，在易燃、易爆環境 下安全可靠;頻帶寬，動態范圍大;幾何形狀具有多方面的適應性;可以與光纖 遙測技術相配合，實現遠距離測量和控制;體積小，重量輕等。

目前，世界各國都對光纖傳感器展開了廣泛，深入的研究，幾個研究工作開展早的國家情況如下:美國對光纖傳感器研究共有六個方面:這些項目分別是:光纖傳感系統;現代數字光纖控制系統;光纖陀螺;核輻射監控;飛機發動機監控;民用研究計劃。以上計劃僅在1983年就投資12-14億美元。美國從事光纖傳感器研究的有美國海軍研究所、美國宇航局、西屋電器公司、斯坦福大學等28個主要單位。美國光纖傳感器開始研制最早，投資最大，己有許多成果申請了專利。

英國政府特別是貿易工業部十分重視光纖傳感器技術，早在1982年有該部為首成立了英國光纖傳感器合作協會，到1985年為止，共有26個成員，其中包括中央電器研究所、Delta控制公司、帝國化學工業公司、英國煤氣公司、1 Taylor儀器公司、標準電信研究所及幾所主要大學。

德國的光纖陀螺的研究規模和水平僅次與美國居世界第二位，西門子公司在1980年就制成了高壓光纖電流互感器的實驗樣機。

日本制定了1979-1986年“光應用計劃控制系統”的七年規劃，投資達70億美金。有松下、三菱、東京大學等24家著名的公司和大學從事光纖傳感器研究。從1980年7月到1983年6月，申請光纖傳感器的專利464件，涉及11個領域。主要應用于大型工廠，以解決強電磁千擾和易燃、易爆等惡劣環境中信息測量、傳輸和生產全過程的控制問題。

我國光纖傳感器的研究工作于80年代初開始，在“七五”規劃中提出15 項光纖傳感器項目，其中有光纖放射線探測儀、光纖溫度傳感器及溫度測量系統、光纖陀螺、光纖磁場傳感器、光纖電流、電壓傳感器、醫用光纖傳感器、分析用 傳感器、集成光學傳感器等。預計“七五”期間的研制成果可達到美、日等國 80年代初、中期水平。

半導體吸收型光纖溫度傳感器基本上是80年代興起的，其中以日本的研究最為廣泛。在1981年，Kazuo Kyuma等四人在日本三菱電機中心實驗室，首次研制成功采用GaA、和Care半導體材料的吸收型光纖溫度傳感器。由于人們對半導體材料認識的不斷深入，以及半導體制造和加工工藝水平的不斷提高，使人們對采用半導體材料來制作各種傳感器的前景十分看好。在90年代前后，出現了研究以硅材料作為溫度敏感材料的光纖溫度傳感器。在1988年，Roorkee 大學R.P.Agarwal等人，采用CIrD(化學氣象淀積)技術，在光纖端面上淀積多 晶硅薄膜，試制了硅吸收型光纖溫度傳感器。同年，Isko Kajanto等人采用SOI結構，以光纖反射的方式，制作了單晶硅吸收型溫度傳感器。目前，以GaAs 和CdTe直接帶隙半導體材料的吸收型光纖溫度傳感器，已接近實用化。

國內對半導體吸收型光纖溫度傳感器的研究起步較晚，興起于90年代后期。主要集中在清華大學，華中理工大學，東南大學等高校。他們對該種類型的傳感 器結構，特性和系統結構進行了詳細的分析和實踐。但大量的研究只集中在GaAs半導體作為感溫材料的傳感器上，與國外在該領域的研究水平仍有較大差別。光纖溫度傳感器的特點：

光纖溫度傳感器與傳統的溫度傳感器相比具有很多優點：光波不產生電磁干擾，也不怕電磁干擾，易被各種光探測器件接收．可方便地進行光電或電光轉換．易與高度發展的現代電子裝置和計算機相匹配．光纖工作頻率寬．動態范圍大，是一種低損耗傳輸線，光纖本身不帶電．體積小質量輕，易彎曲，抗輻射性能好，特別適合于易燃、易爆、空間受嚴格限制及強電磁干擾等惡劣環境下使用。國外一些發達國家對光纖溫度傳感技術的應用研究已取得豐富成果．不少光纖溫度傳感器系統已實用化．成為替代傳統溫度傳感器的商品。所有與溫度相關的光學現象或特性．本質上都可以用于溫度測量．基于此．用于溫度測量的現有光學 技術相當豐富。對于光纖溫度傳感器的研究占到將近所有光纖傳感器研究的20％。光纖溫度傳感器的研究．除對現有器件進行外場驗證、完善和提高外，目前有以下幾個發展動向：大力發展測量溫度分布的測量技術．即由對單個點的溫度測量到對光纖沿線上溫度分布．以及大面積表面溫度分布的測量：開發包括測量溫度在內的多功能的傳感器：研制大型傳感器陣列．實現全光學遙測。光纖測溫傳感器是用光纖來測量溫度的。有兩種方法可實現。一是利用被測表面輻射能隨溫度的變化而變化的特點；利用光纖將輻射能量傳輸到熱敏元件上，經

過轉換再變成可供紀錄和顯示的電信號。這種方法獨特之處就是可以遠距離測量；另外一種方法是利用光在光導纖維內傳輸的相位隨溫度參數的改變而改變的特點，光信號的相位隨溫度的變化是由于光纖材料的尺寸和折射率都隨溫度改變而引起的。光纖傳感器的基本原理

在光纖中傳輸的單色光波可用如下形式的方程表示E=

式中，、頻是光波的振幅：w是角頻率；為初相角。該式包含五個參數，即強度率w、波長、相位（wt+）和偏振態。光纖傳感器的工作原理就是用被測量的變化調制傳輸光光波的某一參數，使其隨之變化，然后對已知調制的光信號進行檢測，從而得到被測量。當被測物理量作用于光纖傳感頭內傳輸的光波時，使的強度發生變化，就稱為強度調制光纖傳感器；當作用的結果使傳輸光的波長、相位或偏振態發生變化時，就相應的稱為波長、相位或偏振調制型光纖傳感器。

5.1強度調制

5.1.1 發光強度調制傳感器的調制原理

光纖傳感器中發光強度的調制的基本原理可簡述為，以被測量所引起的發光強度變化，來實現對被測對象的檢測和控制。其基本原理如圖所示。光源S發出的發光強度為的光柱入傳感頭，在傳感頭內，光在被測物理量的作用下強度發生變化，即受到了外場的調制，使得輸出發光強度產生與被測量有確定對應關系的變化。由光電探測器檢測出發光強度的信號，經信號處理解調就得到了被測信號。

5.1.2 發光強度調制的方式 利用光纖微彎效應；

利用被測量改變光纖或者傳感頭對光波的吸收特性來實現發光強度調制； 通過與光纖接觸的介質折射率的改變來實現發光強度調制； 在兩根光纖間通過倏逝波的耦合實現發光強度調制；

利用發送光纖和接收光纖作相對橫向或縱向運動實現發光強度調制，這是當被測物理量引起接收光纖位移時，改變接收發光強度，從而達到發光強度調制的目的。這種位移式發光強度調制的光纖傳感器是一種結構簡單，技術較為成熟的光纖傳感器。

5.1.3 發光強度調制型傳感器分類

根據其調制環節在光纖內部還是在光纖外部可以分為功能型和非功能型兩種。強度調制式光纖傳感器的特點 解調方法簡單、響應快、運行可靠、造價低。缺點是測量精度較低，容易產生偏移，需要采取一些自補償措施。

5.2相位調制 光纖傳感器的基本原理

通過被測量的作用，使光纖內傳播的光相位發生變化，再利用干涉測量技術把相位轉換為光強變化，從而檢測出待測的物理量。如圖5-40其中圖a、b、c分別為邁克爾遜、馬赫-澤得和法布里-珀羅式的全光纖干涉儀結構。

5.3 波長調制光纖傳感器的基本原理

波長調制傳感器的基本結構如圖5-41。光纖溫度傳感器

6.1幾種光纖溫度傳感器的原理和研究現狀

光纖溫度傳感器按其工作原理可分為功能型和傳輸型兩種。功能型光纖溫度傳感器是利用光纖的各種特性f相位、偏振、強度等)隨溫度變換的特點，進行溫度測定。這類傳感器盡管具有”傳”、”感”合一的特點．但也增加了增敏和去敏的困難。傳輸型光纖溫度傳感器的光纖只是起到光信號傳輸的作用．以避開測溫區域復雜的環境．對待測對象的調制功能是靠其他物理性質的敏感元件來實現的。這類傳感器由于存在光纖與傳感頭的光耦合問題．增加了系統的復雜性，且對機械振動之類的干擾較敏感．下面介紹幾種主要的光纖溫度傳感器的原理和研究現狀。

6.1.1分布式光纖溫度傳感器

分布式光纖測溫系統是一種用于實時測量空間溫度場分布的傳感器系統。分布光纖傳感器系統最早是在1981年由英國南安普敦大學提出的．1983年英國的Hartog用液體光纖的拉曼光譜效應進行了分布式光纖溫度傳感器原理性實驗．1985年英國的Dakin在實驗

室用氬離子激光器作為光源進行了用石英光纖的拉曼光譜效應的分布光纖溫度傳感器測溫實驗．同年Hartog和Dakin分別獨立地用半導體激光器作為光源，研制了分布光纖溫度傳感器實驗裝置：此后。分布光纖溫度傳感器得到了很大的發展．研究出了多種傳感機理．有的還使用了特種光纖。分布式光纖溫度傳感器是基于瑞利散射、布里淵散射、喇曼散射三種分布式溫度傳感器。分布式光纖傳感器從最初提出的基于光時域散射fOTDRl的瑞利散射系統開始．經歷了基于0TDR的喇曼散射系統和基于0TDR的布里淵散射系統．使得測溫精度和范圍大幅提高。光頻域散射fOFDR)的提出也很早，但只有到了近期．伴隨著喇曼散射和布里淵散射研究的深入．使OFDR和它們結合才顯示出了它的優越性?；?TDR和OFDR的分布式溫度光纖傳感器已經顯示出了很大的優越性．所以基于OTDR0FDR的分布式溫度光纖傳感器仍將是研究的熱點．尤其是基于OFDR的新的分布式光纖傳感器將是一個重要的發展方向。土耳其Gunes Yilmaz研制出10km、溫度分辨率為1℃、空間分辨率為1．22m的分布式光纖溫度傳感器。在國內，中國計量學院、重慶大學、浙江大學等單位根據應用的需要．先后開展了分布式光纖溫度傳感器的研究。中國計量學院1997年研制了一種用于煤礦、隧道溫度自動報警的分布式光纖溫度傳感器系統，該系統光纖長為2km．測溫范圍為一50℃～150℃．測溫精度為2℃．溫度分辨率為O．1℃：2005年設計制造出31km遠程分布式光纖溫度傳感器．測溫范圍0℃～100℃，溫度測量不確定度為2℃．溫度分辨率為0．1℃，測量時間為432s．空間分辨率為4m。6.1.2 光纖光柵溫度傳感器

光纖光柵溫度傳感技術主要研究Bmgg光纖傳感技術。根據Bragg光纖光柵反射波長會隨溫度的變化而產生”波長移位”的原理制成光纖光柵溫度傳感器。1978年．加拿大渥太華通信研究中心的K．O．HiU等人首先發現摻鍺石英光纖的光敏效應．采用注入法制成世界上第一只光纖光柵(FBG)，1989年，Morev首次報導將其用于傳感。英國T．A1lsoD利用橢圓纖芯突變型光纖研制出溫度分辨率為O．9℃、曲率分辨率為0．05的長周期光纖光柵曲率溫度傳感器。意大利A．Iadicicco利用非均勻的稀疏布拉格光纖光柵fThFBGsl同時測量折射率和溫度．該傳感器的溫度分辨率為0．1℃．在折射率1．

45、1．33附近的折射率分辨率分別為10-s、104。中科院上海光機所利用光纖光柵的金屬槽封裝技術將光纖光柵溫度傳感器的靈敏度提高到O．02℃：哈爾濱工業大學把光纖光柵粘貼在金屬半管上．使其分辨率達到0．04℃：黑龍江大學光纖技術研究所提出了一種光纖光柵fFBGl的Ti合金片封裝工藝，使溫度靈敏度達到0．05℃。6.1.3 光纖熒光溫度傳感器

光纖熒光溫度傳感器是目前研究比較活躍的新型溫度傳感器。熒光測溫的工作機理是建立在光致發光這一基本物理現象上。所謂光致發光是一種光發射現象．就是當材料由于受紫外、可見光或紅外區的光激發．所產生的發光現象。出射的熒光參數與溫度有一一對應關系．通過檢測其熒光強度或熒光壽命來得到所需的溫度的。強度型熒光光纖傳感器受光纖的微彎曲、耦合、散射、背反射影響，造成強度擾動，很難達到高精度：熒光壽命型傳感器可以避免上述缺點，因此是采用的主要模式．熒光壽命的測量是測溫系統的關鍵。美國密西西比州立大學用一種商用的環氧膠做溫度指示f含有多環芳烴化合物：PAHs)。PAHs在用紫外光激發時發熒光．熒光的強度隨環氧膠周圍溫度的升高而減?。搨鞲衅骺杀O測20℃～100℃范圍內的溫度。日本東洋大學根據Tb：Si0，和Tb：YAG的光致發光(PL)譜與溫度有關．將其制成光纖溫度傳感器。在300～1200K的溫度下．Tb：Si0，5 的PL峰值在540nm時的光強隨溫度的升高單調減小．Tb：YAG晶體的PL譜的形狀隨溫度變化。韓國漢城大學發現lOcm長的Ybn、E一雙摻雜光纖在915nm處．兩熒光強度的比值在20℃～300℃間與溫度成指數關系．這種雙摻雜系統對于測量苛刻環境的溫度非常有用。清華大學電子工程系利用半導體GaAs材料對光的吸收隨溫度變化的原理。研制出測溫范圍：O℃～150℃；分辨率：0．5℃的光纖溫度傳感器。燕山大學設計了一種利用熒光波分和時分多路傳輸技術．通過檢測紅寶石晶體的熒光強度實現溫度測量的系統．該系統的測溫范圍：30℃～160℃：分辨率：0．5℃。海南大學用激光加熱基座法生長出端部摻Cr的藍寶石熒光光纖傳感頭．該傳感器的測溫范圍：20℃～450℃：分辨率：1℃。中北大學用一種鍍有陶瓷薄膜的藍寶石光纖作為傳感器的瞬態高溫測試系統．該系統的測溫范圍：1200℃～2000℃。分辨率：1℃。6.1.4 干涉型光纖溫度傳感器

干涉型光纖溫度傳感器是一種相位調制型光纖傳感器。它是利用溫度改變Mach—Zehnder干涉儀、Fabry—Perot干涉儀、Sagnac干涉儀等一些干涉儀的干涉條紋來外界測量溫度。英國的Samer K．Abi Kaed Bev用長周期光纖光柵做成Mach—Zehnder干涉型光纖溫度傳感器．其溫度分辨率為O．7℃。燕山大學研制出基于白光干涉的Fabrv—Perot光纖溫度傳感器．其測溫范圍為一40℃～100℃．分辨率為0．01℃。哈爾濱工程大學研制出數字式Mach—Zehnder干涉型光纖傳感器．其測溫范圍為35cC～80℃，壓力、溫度、位移分辨率分別為0．03kPa、0．07℃、2．5斗m。

干涉式光纖溫度傳感器工作示意圖

6.1.5 基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器

基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器利用硅纖芯和塑料包層折射率差隨溫度變化引起光纖孔徑的變化、光纖的突然彎曲引起的局部孔徑的變化的原理測量溫度。烏克蘭采用EBOC伍ngIish—Bickford Optics Com—pany)生產的多模階躍塑料包層硅纖芯光纖HCN～H，已做出基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器．其測溫范圍一30℃～70℃．靈敏度達到O．5℃。法國研究出測溫范圍一20℃～60℃。靈敏度為0。2℃的基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器。國內主要是對光纖的彎曲損耗與入射波長、彎曲半徑、彎曲角度、彎曲長度、光纖參量和溫度等的關系做了一些研究。實驗裝置圖如圖1所示。

6.2 幾種光纖溫度傳感器的特點及各自的研究方向

分布式光纖溫度傳感器、光纖光柵溫度傳感器、干涉型光纖溫度傳感器、光纖熒光溫度傳感器和基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器分別具有獨特的優點和一定的不足，因此它們的研究方向不同。6.2.1 分布式光纖溫傳感器

分布式光纖溫傳感器具有其他溫度傳感器不可比擬的優點。它能夠連續測量光纖沿線所在處的溫度．測量距離在幾千米范圍．空間定位精度達到米的數量級。能夠進行不問斷的自動測量．特別適用于需要大范圍多點測量的直用場合。目前對分布式光纖溫度傳感器研究的重點：實現單根光纖上多個物理參數或化學參數的同時測量：提高信號接收和處理系統的檢測能力．提高系統的空間分辨率和測量不確定度：提高測量系統的測量范圍．減少測量時間：基于二維或多維的分布式光纖溫度傳感器網絡。6.2.2 光纖光柵溫度傳感器

光纖光柵溫度傳感器除了具有普通光纖溫度傳感器的許多優點外．還有一些明顯優于其它光纖溫度傳感器的方面。其中最重要的就是它的傳感信號為波長調制。這一傳感機制的好處在于：測量信號不受光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和探測器老化等因素的影響：避免了一般干涉型傳感器中相位測量的不清晰和對固有參考點的需要：能方便地使用波分復用技術在一根光纖中串接多個布喇格光柵進行分布式測量：很容易埋人材料中對其內部的溫度進行高分辨率和大范圍地測量。盡管光纖光柵溫度傳感器有很多優點．但在應用中還需考慮很多因素：波長微小位移的檢測；寬光譜、高功率光源的獲得；光檢測器波長分辨率的提高；交叉敏感的消除；光纖光柵的封裝；光纖光柵的可靠性；光纖光柵的壽命。6.2.3 光纖熒光溫度傳感器

光纖熒光溫度傳感器于其它光纖溫度傳感器相比有自己獨特的優點：由于熒光壽命與溫度的關系從本質上講是內在的．與光的強度無關．這樣就可以制成自較準的光纖溫度傳感器．而一般的基于光強度檢測的光纖溫度傳感器f如輻射型1則因為系統的光傳輸特性往往與傳輸光纖和光纖耦合器等相關而需經常校準：測量范圍廣，特別在高溫情況下多用光纖熒光溫度傳感器。目前國外的研究主要圍繞著熒光源的選擇．主要為下面幾個方面：藍寶石和紅寶石發光、稀土發光及半導體吸收。

6.2.4 干涉型光纖溫度傳感器

干涉型光纖溫度傳感器的溫度分辨率高：動態響應寬：結構靈巧。研究干涉型光纖溫度傳感器的主要工作放在減小噪聲干擾和信號解調上。6.2.5 基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器

基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器具有結構簡單、體積小、成本低、測量方便不需要解調等優點。但是它還存在著很多的不足：測量精度低；由于它是強度調制型光纖傳感器，光源的穩定性對其影響很大；使用壽命短等缺點。在今后的研究中主要從光纖的選擇、測量條件的提高等方面開展工作。光纖溫度傳感器的應用

光纖溫度傳感自問世以來．主要應用于電力系統、建筑、化工、航空航天、醫療以至海洋開發等領域，并已取得了大量可靠的應用實績。7.1.1 光纖溫度傳感器在電力系統有著重要的應用 電力電纜的表面溫度及電纜密集區域的溫度監測監控；高壓配電裝置內易發熱部位的監測；發電廠、變電站的環境溫度檢測及火災報警系統；各種大、中型發電機、變壓器、電動機的溫度分布測量、熱動保護以及故障診斷；火力發電廠的加熱系統、蒸汽管道、輸油管

道的溫度和故障點檢測：地熱電站和戶內封閉式變電站的設備溫度監測等等。7.1.2 光纖溫度傳感應用于建筑、橋梁上

光纖光柵溫度傳感器很容易埋人材料中對其內部的溫度進行高分辨率和大范圍地測量．因而被廣泛的應用于建筑、橋梁上。美國、英國、日本、加拿大和德國等一些發達國家早就開展了橋梁安全監測的研究．并在主要大橋上都安裝了橋梁安全監測預警系統。用來監測橋梁的應變、溫度、加速度、位移等關鍵安全指標。1999年夏，美國新墨西哥Las Cmces lO號州際高速公路的一座鋼結構橋梁上安裝了120個光纖光柵溫度傳感器．創造了單座橋梁上使用該類傳感器最多的記錄。

7.1.3 光纖溫度傳感在航空航天業的應用

航空航天業是一個使用傳感器密集的地方．一架飛行器為了監測壓力、溫度、振動、燃料液位、起落架狀態、機翼和方向舵的位置等，所需要使用的傳感器超過100個．因此傳感器的尺寸和重量變得非常重要。光纖傳感器從尺寸小和重量輕的優點來講．幾乎沒有其他傳感器可以與之相比。7.1.4 傳感器的小尺寸在醫學應用中是非常有意義的 光纖光柵傳感器是現今能夠做到最小的傳感器。光纖光柵傳感器能夠通過最小限度的侵害方式對人體組織功能進行內部測量。提供有關溫度、壓力和聲波場的精確局部信息。光纖光柵傳感器對人體組織的崗廠陰，等：光纖溫度傳感器的研究和應州損害非常?。阋员苊鈱φａt療過程的干擾。7.1.5 光纖光柵傳感器永久井下測量的應用

因其抗電磁干擾、耐高溫、長期穩定并且抗高輻射非常適合用于井下傳感．挪威的Optoplan正在開發用于永久井下測量的光纖光柵溫度和壓力傳感器?？照{器的工作電氣原理和基本的熱力學過程

8.1 空調器基本結構

是由制冷（熱)、空氣循環、電氣控制三大系統組成。制冷系統: 用于制冷劑循環及氣/ 液態變換。制冷劑系統的工作與否受控于電氣系統?？諝庋h系統: 用于驅動空氣進行循環，過濾室內空氣，以及對制冷系統中蒸發器、冷凝器提供空氣熱交換條件，調節室內的溫度等。電氣控制系統: 用于控制冷系統與空氣循環系統的工作與否。

8.1.1 制冷系統的結構和工作過程制冷系統的結構

由壓縮機、冷凝器、過濾器、毛細管、蒸發器等首尾連接組成。其中，制冷劑的循環流通由壓縮機負責，制冷劑氣態轉換由蒸發器負責，制冷劑液態轉換由冷凝器負責，制冷劑壓力變換由壓縮機和毛細管負責，過濾器負責濾除制冷劑中微量臟物。對于制冷而言，其工

作過程以圖1 所示窗式空調器為例說明如下：當接通電源后，壓縮機及風扇開始運轉，蒸發器內的低壓氣態制冷劑，通過管路被壓縮機吸入，并壓縮為高壓、高溫氣態，再經過排氣管排入冷凝器對室外空氣放熱自身降溫變成液態。液態制冷劑經過濾器、毛細管節流后進入蒸發器，由蒸發器蒸發為氣態，并在蒸發過程中自身吸熱對室內空氣降溫，冷卻后的空氣由離心風扇吹向室內，室內的空氣又由風扇的吸氣端吸回。這樣，空氣不斷循環，周而復始，室內的空氣就得到了降溫并維持在一定溫度內，實現制冷目的。

8.1.2 制熱系統的結構和工作過程制熱系統的結構

對于制熱而言，其工作過程可用圖2 所示的冷暖空調制冷（熱）系統來說明。它是

在單冷空調制冷系統的基礎上增加了單換閥和輔助毛細管。制熱時除制冷劑走向（箭頭）與制冷時相反外，且室外側熱交換器作蒸發器用于吸熱，室內側熱交換器作為冷凝器用于放熱。

8.1.3 制冷（熱）系統各器件的功能與作用 現說明如下：

(1)壓縮機: 壓縮機運轉后，產生吸排氣功能，并由低壓管口（粗）吸氣、高壓管口（細）排氣，推動制冷劑在制冷管路中循環流通。同時對低壓管吸入的制冷劑進行壓縮變為高壓高溫后由高壓管口排出。

(2)冷凝器: 對壓縮機排出的高壓、高溫氣態進行制冷，在流經冷凝器的過程中，逐步散熱降溫而冷凝為液態／中溫／高壓制冷劑，實現制冷劑從氣態到 液態的轉換，以把制冷劑攜帶的熱量散發到空氣中，實現熱量的轉移。

(3)毛細管;是一根直徑4 mm、長l m左右的細銅管，接于過濾器（或冷暖機單向閥）與蒸發器之間，對冷凝器流出的中溫高壓液態制冷劑進行節流降壓，使蒸發器中形成低壓環境。

(4)過濾器: 濾除制冷劑中微量臟物，保證制冷劑在制冷管路中的循環流通。(5)蒸發器: 經毛細管降壓節流輸出的制冷劑，在流經經蒸發器管路過程中逐步沸騰蒸發為氣體，并在蒸發過程吸收外界空氣的熱量，使周圍空氣降溫。

8.2 空氣循環系統的結構和工作過程

圖3 是窗機空氣循環系統示意圖。它由室內側、室外側空氣循環兩部位組成。兩者的核心器件均是多繞組風扇電機。風扇電機的轉速受控于功能開關（又稱主令開關），風速設置不同，功能開關對風扇電機調速繞組抽頭供電不同，調速繞組線圈匝數不同，它與運轉繞組串聯后的匝數不同，從而使風扇轉速不同。

8.3 電氣控制系統的結構和工作過程

電氣控制系統的核心器件是壓縮機和風扇電機，如圖4 所示。這兩個器件的CR 運行繞組在得到交流220 V 電源后，CS 啟動繞組瞬間有啟動電流流過就開始運轉，把電能變換為機械能。壓縮機運轉產生的機械能帶動制冷系統工作以實施制冷（熱）；風扇電機運轉產生的機械能，帶動扇葉旋轉以實現空氣循環。

(1)壓縮機工作控制

這里，以圖4(a)所示的窗機置于高冷狀態為例說明。由圖可見，這時功能開關1 端

分別與4 端、8 端接通，對壓縮機、風扇電機提供供電回路。其中壓縮機供電回路如下：交流220 V 電源插頭L 端→功能開關1端、8 端→溫控器開關的C 端、L 端→F1 過載保護器的1 端、2 端→壓縮機的C 端。此時分為兩路：一路經R 端→C 啟動電容的1 端（運轉電流）；另一路徑S 端子→C 啟動電容2 端、1 端（啟

動電流），最后至電源插頭的N 端。這樣，在壓縮機接通電源后，就啟動運轉，空調開始制冷。當制冷達到設置溫度時，溫控器斷開壓縮機供電電路，壓縮機停止運轉，終止制冷。當室內溫度上升到高于設置溫度時，溫控器再次自動接通壓縮機供給回路，壓縮機再次運轉制冷，以后重復上述過程。至于過載保護器，它緊貼在壓縮機外殼上以感知壓縮機溫度。在壓縮機啟動或運轉中，電流過大或壓縮機過熱時過載保護器會呈現高阻（相當于斷開），從而切斷壓縮機供電回路，達到保護壓縮機的目的。畢業設計主要內容和擬采用的研究方案

9.1 光纖溫度傳感器的設計

根據光纖彎曲損耗的理論分析，光纖溫度傳感器結構由三大部分組成：溫度敏感頭、傳輸與信號處理部分，具體結構示意圖如圖3 所示。9.1.1 溫度敏感頭

溫度敏感頭是溫度傳感器中最主要的部件，是將所測量溫度轉換成直接能夠測量的參數，在這里，是轉換成光纖的損耗大小，同等狀態下，損耗大，探測器接收到的光功率小，反之，接收到功率就大。傳感頭主要由多模光纖與金屬構件組成，如圖3 所示，將光纖施加一定的張力后直接加載在多邊形金屬構件上，固定好后將光纖兩端頭引出，在引出光纖的兩端制作連接器，外加光纖保護措施，傳感頭主要工序就已經完成了。金屬零件隨溫度高低不同產生形變也不一樣，加載在 13 零件上光纖彎曲損耗大小隨之改變金屬件受到溫度越高，形變越大，在光源輸出光功率穩定情況下，光纖彎曲損耗增加時，探測器接收到的光功率就會減小，反之，接收到的光功率增大。當傳感頭處的溫度場發生變化時，通過探測器將接收到的不同光信號轉換成電信號，進一步處理、計算，輸出外界的溫度值大小。金屬零件在熱變形時，其變形量不僅與零件尺寸、組成該形體的材料線膨脹系數α、環境溫度t 有關，而且與形體結構因子(取決于幾何參數)有關，計算比較復雜，在這里采用傳統的公式模擬來計算：

Lt=L[1+α(t-20°C)](5)式中，Lt—溫度t 時的尺寸；L—20℃時的尺寸；α—線膨脹系數，其數學表達式比較復雜，可選用平均線膨脹系數，經過查表可知。為了提高傳感器的靈敏度，溫度敏感頭金屬材料需選用膨脹系數較大的，且膨脹系數在整個溫度測量區間要較穩定，有較好重復性；溫度敏感頭的結構形狀也是要考慮的另一個因素，不同的形狀，對靈敏度影響很大。要提高傳感頭對溫度的響應時間，需要選用導熱系數較高的材料，比熱越小越好，在溫度突變時，能快速響應。經過課題組反復計算與試驗，選用成本較低、加工容易、導熱較快，并且滿足使用范圍的金屬材料鋁。通過試驗，傳感器在-40°C～＋80°C溫度范圍內均可精確工作。9.1.2 傳輸部分

光纖在這里不僅要作為轉換器件使用，同時也作為光信號傳輸載體，選用對彎曲損耗更敏感的多模光纖，一般地采用62.5/125μm 標準的多模光纖。由于加載光纖時要施加一定的張力控制，使得光纖纏繞在金屬零件上，光纖本身就比較容易損壞，敏感頭處光纖長時間受到一定內應力作用，必須對光纖的涂層進行加固耐磨處理，增加傳感器使用的可靠性。9.1.3 信號處理部分信號處理部分

主要由發光管、探測器的驅動電路與數字電路處理兩部分組成，發光管、探測器的驅動電路技術已經非常成熟。數字電路處理主要使用價廉物美的單片機，CPU使用美國ATMEL 公司生產的AT89C52 單片機，是一塊具有低電壓、高性能CMOS 8 位單片機，片內含8k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256bytes 的隨機存取數據存儲器（RAM），全部采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，與標準MCS－51 指令系統及8052 產品引腳兼容，片內置通用8 位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大。A/D 轉換采用AD 公司生產的12 位D574A 芯片，轉換時間位25μs，數字位數可設定為12 位，也可設為8 位，內部集成有轉換時鐘、參考電壓和三態輸出鎖存，可以與微機直接接口。為了方便在現場使用，光纖溫度傳感器擴展了LCD 顯示接口，同時還擴展了一個RS-232 通信口，用于同上位機進行通信，將現場采集的數據傳送到上位機，進一步分析處理。整個監控程序采用模塊化設計，主要的功能模塊有：系統初始化，A/D 采樣周期設定，數字濾波，數據處理，串行通信，中斷保護與處理，顯示與鍵盤掃描程序等。程序采用單片機匯編語言來編寫，使用廣泛、運算的速度快等特點，有效的利用單片機上有限的RAM 空間，其中，由于溫度的變化引起光強的變化不是線性的，因此我們采用查表法對其測量值進行線性補償。

9.2 試驗檢驗與數據處理

已經制作好的溫度敏感頭通過試驗測試。第一步，在溫度敏感頭的一端光纖連接器上加載穩定的短波長的光源，另一端接

相匹配的光功率計，將溫度敏感頭置入恒溫槽中； 第二步，設置恒溫槽溫度，觀察光功率計值的變化情況，要滿足在測量的整個工作區間光功率都有變化；

第三步，定點測量，設定幾個或更多溫度點，記錄下，溫度與光功率對應值，反復多次試驗，觀察溫度敏感頭的重復性。光纖溫度傳感頭通過試驗測試，將溫度與光功率相對應數據制成表格，具體見表1 所示，曲線圖見圖4。

通過上述試驗表明，傳感頭滿足使用要求，重復性非常好，加載發光管與探測器驅動電路以及信號處理電路，整體調試傳感器，觀察溫度與傳感器輸出的電壓值關系，重復操作上述試驗第二、第三步，具體的溫度與電壓相對應值見表2，曲線圖見圖5。

通過觀察上述兩個曲線，形狀基本一致，重復性較好，表明傳感器整體性能滿足要求。將幾個特殊點電壓值送到單片機進行處理，采用直線插值擬合或者最小二乘法曲線擬合，輸出溫度值。通過實測檢驗，與標準溫度值誤差最大值為±1°C，基于金屬熱膨脹式的光纖溫度傳感器設計是成功的，傳感器整體測試精度較高。

9.3 設計方案

系統原理如圖1 所示,采用可見光將光束直接射入2根經端面處理且并排放置的光纖中,同時為使2 根光纖輸出的光強近似相等且最大,采用2 個不同焦距的透鏡來增強光的耦合程度。根據馬赫2曾德干涉原理,在出口處2 路光纖并排緊密放置,發生干涉。隨后由CCD 傳感器接收,并 在監視器上觀測溫度變化時條紋的變化規律。一方面通過溫度標定得到溫度與條紋數的對應關系, 另一方面使用MATLAB 對采集到的干涉圖像進行處理,通過程序自動判別條紋數。從而得到溫度的變化值,實現光纖溫度傳感測量。

馬赫2澤德干涉型光纖溫度傳感器裝置

9.3.1 實現方法與現象(1)平臺的搭建

為了得到較好的效果,實現中應注意以下問題: ①耦合問題:在光纖傳感系統中,各部件采用耦合效率較高的凸透鏡耦合,如圖2 所示。將激光器放在凸透鏡的焦點上,使其為平行光,然后再用另一個凸透鏡將平行光聚集到光纖端面上。整個耦合系統調整組裝較容易,使用方便。

圖2 光路耦合示意圖

②光路準直:搭建實驗平臺時要注意使整個光路平行于平臺,這就需要利用光屏十字法來校準光路。首先確定激光束與實驗平臺平行;其次在光路上分別加上透鏡,調整光具座使透鏡前后的光斑落在十字的中心位置。并且依據透鏡焦距,使光纖的端面盡量位于透鏡的焦點上。如 圖3 所示。

圖3 光路準直示意圖

(2)產生的現象

根據前面論述的方案,通過光路調整等一系列過程,得到干涉圖像如圖4 所示。通過使光纖的感溫部分受熱,可以在監視器上觀察到條紋的變化。當溫度升高時,條紋幾近勻速地向右移動;當溫度降低時,條紋向相反的方向移動。這樣的變化較為規律,但是對于溫度檢測電路來說,要求溫度變化可測,從而得到定量的關系;對于圖像檢測而言,條紋要盡量清晰,明暗對比強烈,才能在圖像處理時減少不必

要的誤差。

圖4 干涉條紋圖像

9.3.2 信號檢測及處理 1 溫度標定

(1)方案: 為使感溫部分的光纖均勻受熱,選擇2 個5 cm的薄銅片將光纖夾入其中。使用電烙鐵為其加熱,使其溫度變化范圍加大,條紋移動明顯。對于其他不感溫光纖,將其固定在絕熱平臺上,減小熱源的影響。

(2)電路設計:本文使用熱敏電阻標定溫度與干涉條紋數之間關系,由于熱敏電阻隨溫度變化呈指數規律,即其非線性是十分嚴重的。當進行溫度測量時,應考慮將其進行線性化處理。測溫電路如圖5 所示。

圖5 測溫電路

本系統中所用的熱敏電阻為負溫度系數。其特性可

以表示為:Rt = Rt0 exp B1T-1T0(1)式中: Rt、Rt0分別為溫度T 和T0 時的電阻值。根據式(1)以及壓阻變換關系可以得到下面這個最終的根據電壓的變化從而測得溫度變化的表達式:1T=1BlnUtUt0+1T0(2)(3)數據處理

在測量過程中,為找到合適的電壓測量點,選擇時間為參考因素,以60 s 為一個階段,測量一次熱敏電阻兩端電壓,記錄電壓值,并根據公式得對應的溫度,求得Δt。同時記錄在這些點間的條紋移動數量,記為Δn。根據Δt 和Δn 可得到溫度與條紋之間的函數關系。(4)結果分析

設條紋變化數為Δy ,溫度變化數為Δx ,則根據實驗數據可以得到這樣一個近似線性的函數關系式:Δy = 8.30Δx。即溫度升高1 ℃,條紋移動8.30 個。如果標定起始溫度,根據這一關系,即可得到變化后的溫度值。9.3.3 干涉條紋圖像采集與處理

采用MVPCI 專業圖像采集卡采集干涉條紋圖像,采集程序如圖6 所示。并對圖像做如下處理(見圖7): 對CCD 采集下來的圖像(見7(a))需調用imfilter 函數進行圖像濾波(濾波結果見圖7(b))。并使用閾值操作將圖像轉換為二值圖像(見圖7(c)),從而很好地將對象從背景中分離出來。通常溫度的判斷基于處理后的條紋圖像,因此需采用邊緣檢測來提取圖像的特征。在MATLAB 中使用專門的邊緣檢測edge 函數,調用Sobel 算子進行檢測。結果如圖7(d)所示。

采集流程圖

圖7 干涉條紋圖像采集與處理

9.3.4 條紋記數程序設計

(1)設計思路:根據邊緣檢測后條紋的圖像質量,提取圖像質量較好的橫坐標為80 的一行元素的像素值,對其進行掃描,得到像素值為1 的位置,即條紋邊緣的位置;由于邊緣提取得到的條紋是原來條紋的輪廓,所以2 個邊緣構成一個亮或暗條紋。因此需要將提取出來的邊緣位置與原圖像進行對比,從而對條紋精確定位;判定離標定位置最近的亮條紋的分布情況,找到條紋移動規律;計算條紋移動周期,借鑒光學測量中的相位展開原理,將圖像變換為近似線性的曲線,從而得到條紋移動過總的像素值,除以周期,即得條紋移動個數。程序模塊流程圖如圖8 所示。

(2)結果分析：通過上面的程序計算,得到距離標志位32 最近的亮條紋位置R 的變化情況(見圖9)。可看出, R 的值是有規律地在變化,表明R 存在周期性。通過程序中得到的r(條紋邊緣像素)計算周期,即T = 22。根據相位展開的相關原

圖8 條紋記數程序流程圖

理,把像素值小于32 ,且與其前相鄰一個像素的差大于某一值時,將其加上一個周期,轉換為類似線性的函數,如圖10 所示。由圖(10)可以得到移動條紋總的像素值M = 820 ,除以展開周期T = 22 , 即可以判別移動條紋個數N =M/ T = 37。由于確定的判別像素間距,程序在條紋小范圍左右徘徊的狀態時難以判別,會產生誤差。因此,程序計算得到的數據與前面測溫時數出來的條紋個數41～46(120 s)近似,說明此程序的處理較為正確。此時,根據前面溫度檢測得到的結果,即條紋數與溫度變化的關系Δy = 8.30Δx ,得到溫度變化值Δx =Δy/ 8.30 = N/ 8.30 = 4.46 ℃,對照前面熱敏電阻計算的溫度變化值5.27 ℃,結果較為一致。說明此程序可以用來判定條紋個數,對應溫度變化與條紋數的關系,就可以得到溫度變化值,從而實現光纖溫度傳感測量。

圖9 距標定位最近的亮條紋分布圖

圖10 展開后的圖像 結束語 畢業設計（論文）參考文獻

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[16]UDD E , SEIM J.Fiber optic sensor for inf rast ructure applications [ Z ].Final Report SPR 374 , February 1998 ,Oregon Department of Transportation :53286.21

第四篇：光纖氣體傳感器總結

光纖氣體傳感器調研總結

光纖氣體檢測綜述

1.1國內外光纖氣體檢測技術的發展

氣體傳感器是一種把氣體中的特定成分檢測出來, 并轉換成電信號的器件, 人們很早就開始了氣體傳感器的研究, 將其用來對有毒、有害氣體的探測, 對易爆、易燃氣體的安全報警。對人類生產生活中所需了解的氣體進行檢測、分析研究等, 使得它在工業生產和日常生活中起到耳目的作用。

光纖傳感技術是一項正在發展中的具有廣闊前景的新型高技術。由于光纖本身在傳遞信息過程中具有許多特有的性質, 如光纖傳輸信息時能量損耗很小, 給遠距離遙測帶來很大方便。光纖材料性能穩定, 不受電磁場干擾, 在高溫、高壓、低溫、強腐蝕等惡劣環境下保持不變所以光纖傳感器從問世到如今, 一直都在飛速發展[1]。

世界上已有多種光纖傳感器，諸如位移、速度、加速度、壓力、流量等物理量都實現了不同性能的光纖傳感。光纖氣體傳感技術是光纖傳感技術的一個重要應用分支，主要基于氣體的物理或化學性質相關的光學現象或特性。近年來，它在環境監測、電力系統以及油田、礦井、輻射區的安全保護等方面的應用顯示出其獨特的優越性[2]。

1989年，西安應用光學研究所的郭栓運對光纖氣體傳感器展開研究，在應用光學雜志上介紹了差分光譜吸收的基本原理，給出了實驗框圖和應用實例[15]。

1992年，中國礦業大學的王耀才等在光纖通信技術雜志上介紹了吸收型光纖瓦斯傳感技術和干涉型瓦斯傳感器的原理，并對其在煤礦重的應用前景做了探討[16]。

1997年，山東礦業學院的曹永茂等人針對光纖瓦斯傳感器光波波長的選擇展開討論，提出根據傳感器技術指標來確定光纖瓦斯傳感器的基本參數，并建立了相應的數學模型[17]。

1999年，大連理工大學劉文琦等人報道了一種新型透射式光纖甲烷傳感器，用1.31μｍ InGaAsP型LED做光源測量甲烷濃度，通過研究制備一種納米級多透射膜，增強了甲烷氣體對激光的光譜吸收[18]。同年，香港理工大學,靳偉應用調制光盤技術對DFB激光器驚醒調制，研究光纖氣體傳感器的分時多路復用（TDM）技術。靳偉建立了計算仿真模型，仿真結果表明由20個甲烷氣體傳感器組成的光纖氣體傳感器陣列的檢測靈敏度可以達到2000ppm[19-20]。之后靳偉博士與清華大學喻洪波合作，實現了連續波調頻技術復用的光纖氣體多點傳感系統[21]。

2000年，浙江大學葉險峰等在對CH4分子近紅外洗后光譜分析比較的基礎上考慮與光纖的低損耗窗口相一致以及價格等因素，采用價廉的1.3μｍ波段的LED作為光源，實現了對甲烷氣體的檢測，檢測靈敏度為1300ppm/m[6]。

2001年，燕山大學王玉田等根據甲烷氣體的吸收光譜，研究了一種利用價格低廉的LED作為光源的新型投射式光纖甲烷氣體傳感器，選擇兩種同型號的LED光源作為差分吸收信號，光源驅動器自動實行交替斬波[7]。為了保證系統對甲烷氣體檢測的精度，采取了兩項措施，一是設置了參考通道，二是采用了光源反饋通道以增強LED光源的穩定性[8]。

2005年，張愛軍[3]對光譜吸收型光纖氣體進行了研究。每一種氣體都有固有的吸收譜，當光源的發射光波與氣體的洗后光波長相吻合時，就會放生共振洗后，其洗后強度與該氣體的濃度有關，通過測量光的吸收強度就可測量氣體的濃度。以甲烷氣體為例，通過實驗研究，分析了吸收路徑長度對傳感器靈敏度的影響，增加吸收路徑的長度，有利于提高傳感器的靈敏度。氣體體濃度較小時，通過增加吸收路徑的長度來提高傳感器的靈敏度效果明顯。

2006年，中國科學院安徽光機所的闞瑞峰等可調諧二極管激光吸收光譜與多次反射池相結合，研制了用于地面環境空氣中甲烷含量檢測的便攜式吸收光譜儀，并利用不同體積分數的甲烷氣體對系統進行了測試，取得了很好的測試結果[9]。王曉梅等分析了TDLAS諧波信號的特征，建立了諧波信號的數學模型，利用較高濃度氣體的二次諧波信號作為曲線，對待測氣體的諧波信號進行線性回歸[10]。

2007年，燕山大學王艷菊等采用雙光路、雙波長來解決光源功率波動、光纖損耗等問題，在接受端采用旋轉雙色濾光器和單探測器消除了雙光電器件的飄逸對測量結果的影響[11]。同年，中國科學院安徽光機所的陳玖等應用自平衡測量方法，消除了激光的共模噪聲和其他同性干擾的影響，該方法不用加信號調制和所想放大器，減小了系統裝置的體積，易于集成便攜式痕量氣體檢測儀[12]。

2008年，褚衍平等通過光纖光柵和壓電陶瓷對快帶光源LED進行調制，獲得了與氣體吸收峰對應的窄帶反射出射光，檢測二次諧波實現氣體濃度的高靈敏測量，利用測量氣室和參考氣室的二次諧波比值來消除吸收系數隨環境的變化、光源光功率的波動和光路干擾對測量精度的影響[13]。

2009年，華南理工大學肖兵等基于自平衡激光接收器和數字鎖定放大器構造了TDLAS汽車尾氣動態濃度測量系統，自平衡激光接收器通過引入一個低頻反饋回路去維持吸收信號和參考信號的自動平衡，數字鎖定放大器由DSP芯片實現相關檢測算法，提高了系統的測量靈敏度[14]。

2010年，南京航空航天大學齊潔提出了基于光源掃描的光纖氣體傳感器系統設計方案，設計了一種新的基于查分吸收院里的氣體傳感系統，能對單一氣體記性對波段測定檢測，同時可以完成多種氣體共存環境的檢測。提出了一種基于最小二乘的背景噪聲消除方法。利用傳感氣室的輸入和輸出的擬合曲線相除的方法，實現了傳感器輸出的歸一化，解決了傳感器背景噪聲漂移的問題，同時解決了濃度對氣體吸收譜擬合線的影響，提高了測量精度[4]。

2012年，張可可[5]以比爾-郎伯定律為理論基礎，研究利用光譜吸收法測量氣體的濃度，根據HIRAN數據庫，選擇近紅外區甲烷2v3帶R3支的三條氣體吸收線記性研究，并確定吸收譜線的相關參數。研究波長調制光譜與諧波檢測理論，利用傅立葉級數展開模型和泰勒級數展開模型分析各次諧波信號，在頻率調制信號模型的基礎上，采用頻率-強度調制信號模型研究強度調制對各次諧波信號的影響。研究高斯線型和洛倫茲線型的各次諧波型號余波長調制系數的關系，確定各次諧波最佳的波長調制系數。對激光在光路中多次反射形成的標準具曉瑩展開研究，為標準具噪聲的抑制提供理論依據。

專利方面，國內發明專利《D形光纖消逝場化學傳感器》，發明提出一種用于醫療、環境監控、食品安全等檢測量的D形光纖消逝場化學傳感器?！豆饫w生物傳感器》這是一種光纖生物傳感器，用于測定環境中微生物的種類、含量等。《光纖液位傳感器》，一種光纖液位傳感器，包括有光源，探測器和傳感頭?！稁в泄饫w氣體傳感器的傳感系統》 專利號：CN101545860 發明人：夏華;J·S·戈德米爾;K·T·麥卡錫;A·庫馬;R·安尼格里;E·伊爾梅茨;A·V·塔瓦爾;Y·趙。這是一種包括光纖芯(32)的光纖氣體傳感器(20),該傳感器具有 位于光纖芯周圍的具有不同調幅輪廓的第一和第二折射率周期調制光 柵結構（36、38)。光纖包層(40)位于所述第一和第二折射率周期 調制光柵結構周圍。敏感層(42)位于所述折射率周期調制光柵結構 的其中一個的光纖包層周圍。該敏感層包括由Pd基合金制成的敏感材 料,該Pd基合金例如是納米PdOx、納米Pd(x)Au(y)Ni(1-x-y)或納米 Pd/Au/WOx。光纖氣體傳感器提供對來自燃燒環境的局部溫度校正氣 體濃度和成分的測量。本發明也描述了具有一個或多個光纖氣體傳感 器的陣列的基于反射或基于透射的傳感系統?！兑环N光纖氣體傳感器》 專利號：CN101059443 發明人：侯長軍;霍丹群;張紅英;廖海洋;鄭小林;侯文生;楊軍;皮喜田。這是一種光纖氣體傳感器,涉及檢測光氣及揮發性有機氣體的光纖氣體傳感器。本發明傳感器 主要包括入射光線和出射光纖、反應池及金屬卟啉溶液等。由于本發明傳感器具有操作簡單、成本低廉；能使待測氣體與金屬卟啉溶液敏感物質充分反應,顯著提高檢測的靈敏度；同一 反應池能對多種目標氣體同時進行有效檢測；從反應池的加料口加入不同的金屬卟啉溶液, 就能對不同的目標氣體進行有效檢測,檢測范圍廣等特點,故本發明傳感器可廣泛應用于廠 房裝修、室內裝修、工業生產及精細化工等行業中檢測光氣及揮發性有機物氣體,有利于環 境保護和人們的身心健康。SENSING SYSTEM WITH OPTICAL FIBER GAS SENSOR，專利號：JP2009244262發明人：XIA HUA;GOLDMEER JEFFREY SCOTT;MCCARTHY KEVIN THOMAS;KUMAR ADITYA;ANNIGERI RAVINDRA;YILMAZ ERTAN;TAWARE AVINASH VINAYAK;ZHAO YU。這個專利發明了一種傳感系統以及傳感器。傳感系統包括一組不同類別的光纖氣體傳感器，這些傳感器通過溫度修正測量氣體濃度。光纖氣體傳感器包括光纖芯，第一和第二折射率周期性調制光柵結在光纖芯里有不同的振幅調制方法。光纖包層包裹著第一和第二折射率周期性調制光纖結構。傳感層位于光纖包層結構中。傳感層包括一個由Pb合金傳感材料，如納米級氧化鉑等。光纖氣體傳感器是在燃燒環境中通過溫度修正測量氣體濃度。

1.2光纖氣體傳感器分類

（1）光譜吸收型光纖氣體傳感器 光譜法通過檢測樣氣透射光強或反射光強的變化來檢測氣體濃度。每種氣體分子都有自己的吸收譜特征，光源的發射譜只有在與氣體吸收譜重疊的部分才產生吸收，吸收后的光強發生變化。根據比爾-朗伯定律，當波長為λ 的單色光在充有待測氣體的氣室中

傳播距離為L 后，其吸收后的光強為：

I(λ)=I0(λ)exp(-αλCL)（1）

式（1）中，I0(λ)為波長為λ 的單色光透過不含待測氣體的氣室時的光強；C 為吸收氣體的濃度；αλ為光通過介質的吸收系數。整理即：

I0)IC???L

（2）

ln(通過檢測通氣前后光強的變化，就可以測出待測氣體的濃度。利用介質對光吸收而使光產生衰減這一特性制成吸收型光纖氣體傳感器原理如圖1 所示。光源發出的光，由光纖送入氣室，被氣體吸收后，由出射光纖傳至光電探測器，得到的信號光送入計算機進行信號處理，可得出氣體濃度。

圖1 光纖氣體傳感器原理框圖

（2）漸逝場型光纖氣體傳感器

漸逝場型光纖傳感器是利用光纖界面附近的漸逝場被氣體吸收峰衰減來測量氣體濃度的方法，是一種功能性光纖傳感器，從本質上說，可以認為是一種特殊的光纖光譜吸收型傳感器。（3）熒光型光纖氣體傳感器

這是一種通過測量與氣體相應的熒光輻射來確定其濃度的光纖氣體傳感器。熒光可以由被測氣體本身產生也可以由其相互作用的熒光染料產生。熒光物質受吸收光譜中特定波長的光照射時，被測氣體的濃度既可以改變熒光輻射的強度，也可以改變其壽命。和吸收型光纖氣體傳感器相比，熒光行傳感器使用波長（熒光波長）不同于激勵波長。由于不同的熒光材料通常具有不同的熒光波長，因此熒光傳感器對被測量的鑒別性好。實際上希望輻射波長和激勵波長離開的越遠越好，在輸出端可用廉價的波長濾波器將激勵光和傳感光分開。通常激勵波長在可見光或紅外區，這一波段上光源技術成熟，幾個也比較低廉。（4）燃料指示劑型光纖氣體傳感器

一些氣體在石英光纖低耗窗口內沒有較強的吸收峰，或者雖有吸收峰但相應波長的光源或檢測器不存在或太昂貴，解決這些問題的方法之一是應用燃料指示劑作為中間物來實現間接傳感。燃料與被測氣體發生化學反應，使得燃料的光學性質發生變化，利用光纖傳感器測量這種變化，就可以得到被測氣體的濃度信息。最常見的燃料指示劑光纖氣體傳感器是pH值傳感器，一些燃料指示劑的顏色會隨著pH值得變化而變化，引起對光的吸收的變化。通過測量某些氣體濃度變化帶來的pH值變化，分析氣體濃度信息。

圖 2 1.3 光纖氣體傳感器的特點

由于光纖本身傳輸損耗和微型結構，光纖氣敏傳感器存在兩個基本限制：一是光線的低損耗傳輸窗口的限制，石英光纖只在1.1~1.7um的近紅外區有低損耗和低散射。若在中、遠紅外區進行探測會造成光信號較大的衰弱，致使光通過待測氣體后的變化與氣體的檢測參數不成特定的關系。而多數氣體在中、遠紅外光譜區存在較強的吸收光譜。另一限制是光纖本身的微型結構使得光纖只有較小的數值孔徑，光耦合難以很高。但在短距離傳輸檢測中，采用數值孔徑較大的塑料光纖可提高光耦合，又不會產生較大的傳輸損耗。

盡管光纖氣體傳感純在限制，但光纖氣體傳感器較傳統的氣體傳感器仍具有很多優點：

（1）光纖氣體傳感器本質安全、抗電磁干擾、絕緣性能好，且耐高溫、耐高壓、防腐蝕、阻燃防爆，適用于遠距離遙測和某些特殊環境的分析；（2）光纖傳輸損耗低，信息容量大，直徑細，重量輕，光纖及探頭均可微型化；

（3）測量范圍寬，精度高，工作穩定，壽命長，成本低，可同時進行多參數或連續多點檢測疑惑的大量信息；

（4）系統匹配性能好，容易實現檢測及反饋控制的數字化、自動化和一體化；

（5）光纖探頭對被測量場的影響小，靈敏度高，動態范圍大，響應速度快；（6）光纖的生物兼容性好，加之良好的柔韌性和不帶點的安全性，使之尤其適應于生物和臨床醫學上的實時、體內檢測；

（7）在大多數情況先，光纖氣體傳感器不改變樣品的組成，是非破壞性分析。

由于光纖氣體闖愛情具有上述有點，尤其他的本質安全、抗電磁干擾的特點，是其他氣體傳感器無法比擬的。這使它可以安全方便地用于易燃易爆、強電磁干擾或其他惡劣環境中氣體的檢測。

產品調研

1、北京品傲光電科技有限公司 光纖傳感器性能指標如圖3：

圖 3 系統設備及參數如圖4：

圖 4 光纖氣體傳感器課探測氣體如圖5：

圖 5 產品實例圖：

10,000 ppm= 1％ v / v（體積之比）價格：

35萬左右?；魇浚ㄏ愀郏┯邢薰?/p>

目前產品只能測氣體的有無，但工作溫度能到達300度

2、深圳富凱士公司

只能測單一氣體的話是有成品，但是要將混合氣體的成分區分開來的話，我們還在實驗室階段，暫時沒有成品提供。

3、北京蔚藍仕沒有相關光纖氣體傳感器。

瀏覽多家國外知名氣體傳感器廠家中國區主頁，如英國City Technology；日本費加羅，歐姆龍（只能測物體數量）Nemoto；美國飛思卡爾，歐米伽；德國SENSOR等。未發現相關光纖氣體傳感器的產品。

長春光機所：期刊論文《用于石油測井和管道運輸的分布式光纖傳感技術》，闡述了我國分布式壓力，溫度光纖傳感器在石油化工方面的應用情況。

發明專利《D形光纖消逝場化學傳感器》，發明提出一種用于醫療、環境監控、食品安全等檢測量的D形光纖消逝場化學傳感器。《光纖生物傳感器》，這是一種光纖生物傳感器，用于測定環境中微生物的種類、含量等?！豆饫w液位傳感器》，一種光纖液位傳感器，包括有光源，探測器和傳感頭。安徽光機所： 王曉梅等《基于可調諧二極管激光吸收光譜的高精度痕量氣體濃度定量方法》，分析了TDLAS諧波信號的特征，建立了諧波信號的數學模型，利用較高濃度氣體的二次諧波信號作為曲線，對待測氣體的諧波信號進行線性回歸。

參考文獻

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第五篇：光纖陀螺-光電子技術在光纖傳感器中應用的典范

《三國演義》120回簡答題梳理

第一回宴桃園豪杰三結義

斬黃巾英雄首立功

1、請簡述劉關張桃園結義的故事

漢朝末年，黃巾倡亂，幽州太守劉焉發榜招軍，榜至涿縣，為劉備所見，嘆息之余，偶遇屠戶張飛，張飛見劉備出生不俗，便約其至村店飲酒，期間又遇因殺惡霸而逃難的關羽，三人志趣相投，次日便于桃園處結義，相約共謀大事（同心協力，救困扶危，上報國家，下安黎庶）。玄德為兄，關羽次之，張飛為弟。（117字）

2、請簡述曹操幼時假中風詐叔父體現他“多機變”的故事情節

曹操小時候游蕩無度，其叔父見此曾憤怒地向其父曹嵩告狀。曹操受不了父親的責備，忽心生一計，看見叔父詐倒于地，作出中風情狀。叔父信以為真，告之曹嵩。但當曹嵩急視曹操時，竟發現曹操安然無恙，曹嵩竟相信曹操所言叔父不喜歡自己的謊話，日后但凡叔父言操之過，都不聽。（127字）

第二回

張翼德怒鞭督郵

何國舅謀誅宦豎

請簡述張飛怒鞭督郵的故事（字數120字左右）

劉備平定黃巾有功被封為安喜縣縣尉。不久，督郵前來巡查。劉備因沒向督郵送錢而遭督郵陷害。消息傳至張飛耳中，張飛氣得兩眼圓睜，咬碎鋼牙，沖進館驛揪住督郵的頭發，扯到縣衙前，綁在馬樁上，用柳條使勁抽打，一連打斷十幾根柳條。幸好為劉備及時制止，而后三兄弟棄官投奔劉恢。（130字）

第三回

議溫明董卓叱丁原

饋金珠李肅說呂布

請簡述李肅說呂布棄義父丁原投靠董卓的故事（字數120字左右）

董卓進京后宴請大臣，提出廢帝想法。荊州刺史丁原表示反對，并于次日，派義子呂布搦戰董卓，董卓大敗而逃。正當董卓犯愁之際，部將李肅挺身而出，說他與呂布是同鄉，只要董卓愿讓出赤兔馬和金銀珠寶給呂布，他定能叫呂布背叛丁原，投降董卓。董卓許之。果不其然，呂布一見赤兔馬便喜愛得不得了。當夜便將丁原殺害，投效董卓，拜董卓為干爹。（158字）

第四回 廢漢帝陳留踐位

謀董卓孟德獻刀

1、請簡述曹操獻刀的故事（字數120字左右）

董卓欺主弄權，曹操借王允七星寶刀進府伺機行刺，見董卓倒身臥于床上時，急抽出寶刀，待要行刺，不料董卓從衣鏡中看見曹操的動作，轉身相問。曹操靈機一動，忙稱自己有口寶刀，欲獻董卓。董卓拿過寶刀，遞與呂布收了。董卓引曹操出閣看馬，曹操稱想試試董卓賜的馬。然后快馬加鞭，逃之夭夭。（135字）

2、請簡述曹操誤殺呂伯奢全家的故事（字數120字左右）

曹操行刺董卓不成與陳宮一道來到成皋，投宿呂伯奢家中。呂伯奢吩咐家人殺豬款待,自己出莊買酒。不料曹操聽聞磨刀聲竟懷疑呂伯奢家人要殺自己，遂將其一家八口殺害，隨后在途中又逢買酒而歸的呂伯奢，為絕后患，趁其不備，揮劍殺之滅口，并聲稱“寧教我負天下人，休教天下人負我！”（130字）

第五回 發矯詔諸鎮應曹公 破關兵三英戰呂布

1、請簡述關羽溫酒斬華雄的故事（字數120字左右）

董卓戰將華雄連斬諸侯聯軍二將,袁紹無措, 關羽毛遂自薦,因官階太小,袁術反對；曹操力薦,關羽立下軍令狀。曹操備了熱酒一杯，關羽卻說待他斬了華雄后再飲不遲。眾諸侯聽得關外喊聲大舉，不一會，關羽馬到中軍，提華雄之頭，擲于地上。其酒尚溫。（116字）

2、請簡述三英戰呂布的故事（字數120字左右）

董卓聽說華雄被殺便派呂布駐守虎牢關。袁紹派八路大軍前去攻打，卻被呂布連殺數將。情急之下，張飛沖殺上去，連戰五十回合。關羽見張飛不敵呂布前去助戰，廝殺三十回合，仍不敵。劉備見狀飛馬掣劍斜刺過來，三人輪流廝殺呂布，呂布難以招架，便朝劉備虛晃一戟，拍馬沖出包圍圈，逃回虎牢關。（135字）

第八回

王司徒巧使連環計 董太師大鬧鳳儀亭

1、請簡述連環計的故事（字數120字左右）

董卓為亂朝政。司徒王允先將美貌的義女貂蟬許給董卓的義子呂布,不久卻把她送給董卓。呂布大怒，在鳳儀亭與貂蟬相會，被董卓發現，貂蟬乘機離間董卓和呂布的關系。王允與呂布聯合，誘使董卓離開長安，呂布殺死董卓。不久，呂布被迫出走，而王允也被董卓的部將殺死。（123字）

第十二回 陶恭祖三讓徐州

曹孟德大戰呂布

請簡述三讓徐州的故事

曹操為報父仇發兵攻徐州，劉備與孔融前往救援陶謙。陶謙感劉備之德欲將徐州牧之位讓與劉備。劉備辭謝不受。/劉備勸退曹軍后，陶謙又欲讓徐州，劉備亦不受，只答應屯軍小沛。/而后陶謙病危，臨終再次將徐州托與劉備，劉備方才接受。（106字）

第十六回 呂奉先射戟轅門 曹孟德敗師淯水

1請簡述呂布射戟轅門

袁術派大將紀靈進攻劉備住地，袁術送糧請呂布助戰，劉修書請呂布解圍，呂知助袁不利已，但礙送糧之面，便在轅門設宴和解。紀靈與張飛斗氣，呂大怒，令左右樹戟150步轅門外，若一箭中戟小枝，兩家罷兵；不中，各自安排廝殺；不從其言者，并力拒之。呂果中，雙方罷兵。（131字）

2請簡述典韋之死

宛城之戰中，張繡用賈詡之計夜襲曹營，先讓人將典韋灌醉，再命人偷了典韋的短戟，致使典韋在掩護曹操出逃之時，身無片甲。雖奮力以腰刀砍殺二十余敵，終因寡不敵眾，中槍大叫數聲而死。死后半晌，尚無一人膽敢進入。曹操獲悉痛失典韋后自稱比失去了長子和侄兒還要悲痛。（125字）

第十七回 袁公路大起七軍

曹孟德會合三將

請簡述曹操割發代首的故事

曹操征張繡途中，恰逢稻麥成熟，為顯示愛民之心，曹操下令要求眾將士不準縱馬毀麥。沒想到禁令剛下，曹操的馬受驚跑入麥田，踏毀麥田。此時，曹操假意叫來行軍主簿，要求議罪。主簿犯難,謀士郭嘉便引《春秋》中“法不加于尊”的說法為其開脫, 曹操順水推舟，割發代首以示眾人。（129）

第十八回 賈文和料敵決勝

夏侯惇撥矢啖睛

簡述夏侯惇（dūn）撥矢啖睛

夏侯惇奉操命征討呂布以助劉備，行進中遇布猛將高順，便出馬迎戰。戰四五十合，高順敗下陣來。夏侯惇追高順，卻被布將曹性偷襲，射中左眼。夏侯惇急拔箭，卻連眼珠拔出，大呼 “父精母血，不可棄也”，納于口啖之，復挺槍縱馬，直取曹性。曹性死，夏侯惇縱馬便回。兩軍聞之駭然。（129）

第十九回 下邳城曹操鏖兵

白門樓呂布殞命

簡述白門樓呂布殞命

操淹下邳，呂布恃有赤免馬，沉溺酒色不出戰。布部下起離心，盜赤兔馬獻操，插白旗欲獻東門。曹軍攻城，呂布迎敵，少憩門樓之時卻被叛將生擒。操在白門樓上處置呂布。呂布盼劉備相助，并愿輔操定天下。曹問備何如，備提董卓之事，呂布怒罵備無信。操下令將呂布縊死，割首示眾。（128字）

《三國演義》21-50回簡答題

第二十一回 曹操煮酒論英雄 關公賺城斬車胄

簡述曹操煮酒論英雄

劉備寄于曹操籬下，以種菜掩人耳目。一日，曹操請劉備坐飲暢談。曹操問天下誰是英雄，劉備答了袁紹等人的名字，曹操只是搖頭。操說“天下英雄，惟使君與操耳”。劉備聞言大為吃驚，匙箸落地。此時雷聲大作，劉備借雷聲掩飾吃驚，使曹操認為其膽小如鼠，不復懷疑。(122字)

第二十三回 禰正平裸衣罵賊 吉太醫下毒遭刑

簡述禰衡擊鼓罵曹

曹操欲使人勸說劉表歸順，孔融薦禰衡。曹操見之，不加禮，禰相譏，又批斥其人才。曹操惱怒，命其為鼓吏以辱之。禰衡于宴上裸衣擊鼓，痛罵操。操不愿負殺戮賢士之名，遂遣之。禰衡在眾人的勸說下奔赴荊州。至荊州禰又譏諷劉表，劉為免受害賢之名，遣其去見黃祖。禰衡后被黃祖殺死。（130字）

第二十五回 屯土山關公約三事 救白馬曹操解重圍

簡述關公約“三事”

曹操率軍征討劉備，劉備投奔袁紹，關羽被曹操圍困在土山之上。操使張遼前往說之。遼具說關公拼死有三罪，降操有三利。關公亦有三約：降漢不降曹；禮待二嫂；一旦得知劉備下落，便當辭去。操從其言。關公告甘、糜二夫人后降操。（105字）

第二十七回 美髯公千里走單騎 漢壽候五關斬六將

簡述關羽千里走單騎過五關斬六將

關羽與劉備失散，暫居曹營。曹操一心想收服關羽，三日一小宴，五日一大宴，賜美女、金銀、官職等物品，關羽獨留下赤兔馬，以便來日尋劉備方便。聽到劉備下落后，關羽將官印吊于屋中，帶上嫂嫂，奔向劉備。途中因沒獲曹操批準，在東嶺等五個關口受到孔秀等六將的阻攔，關羽皆殺之闖關。（132字）

簡述典故：身在曹營心在漢（第二十六、二十七回）

（這一典故常用來比喻人在某一方掛職，心卻向往另一方。）

劉備兵敗投袁紹，關羽被曹操所俘，曹操禮遇甚厚，拜為偏將軍，封為漢壽亭侯，但關羽身在曹宮心在漢，“降漢不降曹”。為報曹操知遇之恩，他殺顏良，誅文丑，解曹軍白馬之圍，但絕不能背叛劉備。后來，關羽打聽到劉備下落，拜書告辭曹操，“千里走單騎”，“過五關斬六將”，終于找到劉備。（134字）

第三十回 戰官渡本初敗績

劫烏巢孟德燒糧

請簡述許攸問糧

官渡之戰前夕，許攸為袁紹所逼而投奔曹操。曹知許來投，跣足出迎，還先拜于地。攸說明來由，并問曹軍軍糧多少。操先答可支一年后改口半年，攸拂袖出帳，操為挽留攸曰“三月耳”，攸笑操果為奸雄。操就附耳說只有此月糧。攸大聲道“糧已盡矣”，操愕然。而后，攸出謀取烏巢，使曹軍以少勝多，打敗袁紹。（131字）

請簡述官渡之戰

（這是我國歷史上以弱勝強、以少勝多的著名戰例之一。）

袁紹率十萬大軍進駐官渡，企圖消滅曹操的軍隊。謀士許攸遭疑投降曹操，并且提供了許多情報。曹操得知袁紹在烏巢囤積了大量糧草，立即親率精銳軍隊夜襲烏巢。袁紹只派少量騎兵救援烏巢，仍然留主力進攻官渡。由于烏巢糧草被燒光，袁軍上下恐慌，官渡前線的大將亦投降曹操。（128）

第三十二回 奪冀州袁尚爭鋒 決漳河許攸獻計

請簡述許攸獻計奪冀州

袁紹死后，其子袁尚兵退冀州。為助曹操奪取冀州，許攸獻計，令曹操決漳河之水淹城。守城審配聞此僅是暗笑，不作防備。不想，當夜，曹操添十倍軍力并力發掘，等到天亮，竟挖出兩丈深的戰壕。然后引漳河水灌之，水淹冀州。以致城內彈盡糧絕，軍士餓死殆盡。終而被曹軍攻破，審配被斬，陳琳投降。（136字）

第三十四回 蔡夫人隔屏聽密語 劉皇叔躍馬過檀溪

劉備之“髀肉復生”

[成語解釋：因為長久不騎馬，大腿上的肉又長起來了。形容長久安逸，無所作為。]

劉表邀劉備荊州相會。席間，劉備反對劉表廢長立幼，自覺語失，起身如廁。因見髀肉復生而潸然流涕。劉表怪之，劉備解釋說是因為久不騎馬，導致髀里肉生，又感慨老之將至，功業未建。劉表以“煮酒論英雄”之事安慰劉備，不料劉備竟乘酒興失口言說天下碌碌之輩，不足為慮。劉表默然。（130字）

請簡述劉皇叔躍馬過檀溪

劉表夫人蔡氏聽到劉備反對劉表立幼子為繼承人，遂與其弟蔡瑁密謀，以劉表名義在襄陽設宴欲害劉備。宴上，荊州幕賓伊籍將蔡氏陰謀密報劉備，并引其從西門逃脫。蔡瑁聞訊，追至檀溪，劉備縱馬下溪，馬前蹄忽陷。劉備大呼“的盧，的盧，今日妨吾”，馬遂縱身而起，躍過檀溪。劉備脫險。（131字）

第三十五回 玄德南漳逢隱淪 單福新野遇英主

簡述劉備的治理新野 第34－35回（這是很能說明劉備明君“仁德”之心的事例。）

劉備受命屯駐新野長達七年之久，在此期間，劉備對自己的政治生涯進行了認真的反思，并接受“水鏡先生”的批評，更加重視爭取民心，為重新崛起準備條件。他以安民為務，因此“軍民皆喜，政治一新?！毙乱鞍傩招廊恢幐璧溃骸靶乱澳?，劉皇叔；自到此，民豐足?！保?20字）

第三十六回 玄德用計襲樊城 元直走馬薦諸葛

簡述元直走馬薦諸葛

徐庶之母被曹操取許都，程昱仿徐母字叫徐庶歸曹。徐庶接信后念母，與劉備別，劉備置酒餞行，泣留不肯相離，送了一程又一程。徐庶匆匆離去。后因樹林隔斷視線，劉備命盡伐之，以免阻擋自己望徐庶之目。忽徐庶拍馬而回，薦諸葛亮后再別劉備，之后劉備便有三顧茅廬之美談。（125字）

第三十七回 司馬微再薦名士 劉玄德三顧茅廬

歇后語：徐庶進曹營——一言不發 第36、37回

謀士徐庶曾經輔佐劉備大勝曹操。后來，曹操捉得其母，并偽造徐母親筆信，將徐庶騙去許昌。徐母得徐庶為盡孝而離開劉備后，痛斥徐庶，并上吊身亡以絕徐庶盡孝之念。從此，身在曹宮的徐庶便踐行離別劉備的誓言，終身不為曹操設一謀。（107字）

第三十八回 定三分隆中決策 戰長江孫氏報仇

簡述三顧茅廬 第37、38回

由于徐庶的推薦，求賢若渴的劉備便帶關羽、張飛三次前往隆中拜訪諸葛亮。第一次，小僮說諸葛亮外出。第二次，劉備他們冒雪來訪，只見到諸葛亮的弟弟。備留信表敬慕之情。第三次，諸葛亮正在睡覺，劉備拱手立于階下一直等到諸葛亮睡醒。諸葛亮為劉備的誠心所感動，終于答應出山。（129字）

第三十九回 荊州城公子三求計 博望坡軍師初用兵

簡述火燒博望坡

三國前期，勢力強大的曹操，統一北方之后南下攻打劉備。此時劉備投靠劉表，駐在新野。曹操派大將夏侯惇進攻新野。這時劉備已經請出了諸葛亮。諸葛亮在博望坡設下埋伏，令趙云去誘敵深入，然后火攻。夏侯惇果然中計。大敗而歸。這是孔明出山后打的第一仗。（118字）

第四十回 蔡夫人議獻荊州

諸葛亮火燒新野

請簡述火燒新野

火燒博望坡之后，曹操派曹仁和曹洪大軍進攻新野。諸葛亮料新野呆不了，就留下空城，民房屋上藏硫磺等引火之物。曹軍未知是計，造飯安歇。夜里狂風大作，埋伏在城外的劉備軍往城里射火箭。軍士飛報火起，曹仁還言是造飯不慎所致。大火迅速燒起來。曹兵逃奔出城，被劉備軍截殺，大敗而歸。（133字）

第四十一回 劉玄德攜民渡江 趙子龍單騎救主

請簡述劉備攜民渡江 [評論：這是最以體現劉備明君“仁德”之心的事例。]

當曹操親率大軍南征荊州，劉備被迫向襄陽撤退，新野、樊城之民“雖死，亦愿隨使君！”于是，劉備不顧眾將反對，堅持認為“舉大事者必以人為本。今人歸我，奈何棄之？”他沿途收留難民，扶老攜幼，含辛茹苦，上演了“攜民南行”的悲壯一幕。如此撤退，顯然有違于“兵貴神速”的軍事原則，便卻使劉備贏得了民心。

劉備摔阿斗——收買人心 第41、42回

曹操十萬大軍進攻荊州，劉備帶領幾千士兵和數萬百姓南逃，趙云負責保護劉備家小。曹軍四下涌來，趙云把劉備小兒子阿斗裹在懷中，出生入死，終于殺出重圍，回到劉備身邊。當趙云把阿斗遞到劉備懷里時，劉備卻把阿斗摔到地上，說為這儒子，差點損他一員大將。趙云見此大為感動，一生盡忠蜀漢。（135字）

第四十二回 張翼德大鬧長坂橋 劉豫州敗走江津口

張翼德大鬧長坂橋（這是《三國演義》是最能體現張飛“勇猛”的片斷。）

為給兵敗勢危的劉備贏得喘息之機，張飛當陽長坂橋上僅憑身邊二十余騎布成疑陣，自己則在大隊曹軍趕來之時，倒豎虎須，圓睜環眼，緊握蛇矛，穩穩地立馬于橋頭，用三次大喝，喝破了曹操身邊將士夏侯杰的肝膽，當場倒撞馬下，并使曹操大驚失色回馬而走，劉備得以脫身。（123字）

第四十三回 諸葛亮舌戰群儒 魯子敬力排眾議

諸葛亮舌戰群儒（這是《三國演義》中最精彩的外交故事。）

在曹操擁兵南下的危急關頭，諸葛亮自請出使東吳，意在促成孫劉聯盟，共同抵抗曹操。在東吳的朝堂上，諸葛亮沉著冷靜，通過分析天下形勢，分析敵我軍事實力，以雄辯的口才舌戰群儒，有力批駁了東吳儒生的“降曹”論，并最終智激孫權周瑜，促成了孫劉聯合抗曹的統一戰線。（125字）

第四十五回 三江口曹操折兵

群英會蔣干中計

簡述周瑜的反間計（或“蔣干盜書”“蔣干中計”）

赤壁之戰前，蔣干自告奮勇，充當曹操說客，企圖勸說周瑜投降。周瑜正擔心新降曹的蔡瑁和張允助曹訓練水軍，便將計就計，擺下“群英會”接待蔣干，并佯醉與蔣干同床酣睡，誘導蔣干盜走事先偽造的張、蔡二人的“投降書”。急于立功的蔣干和生性多疑的曹操果然中計，蔡張被殺，周瑜反間計大獲成功。（137字）

第四十六回 用奇謀孔明借箭 獻密計黃蓋受刑

簡述苦肉計

黃蓋行苦肉計。為了讓曹操上當，以便火攻曹軍，周瑜決定使用苦肉計。黃蓋愿行此計，并在周瑜與眾將商議退敵之策時，故意唱反調。于是周瑜下令將黃蓋打得皮開肉綻，臥床不起。隨后黃蓋詐降，率船火燒曹操水軍，立下大功。

請簡述“草船借箭”的故事

孫、劉聯合抗曹，周瑜嫉妒諸葛亮的才干，便以聯軍用箭為名，令其十天內造出十萬支箭，想以此陷害他。諸葛亮卻立軍令狀三天完成。他前二天按兵不動，暗中叫魯肅備大船二十，各船扎草人千個。第三天四更，江上大霧迷漫，諸葛亮率船到曹軍水寨前擂鼓吶喊佯攻，曹軍怕中計，下令弓箭手向江中射箭。當船的一邊被射滿后，諸葛亮令調轉船頭，等到被箭射滿后才離開。不費吹灰之力就完成了任務。

第四十七回 闞澤密獻詐降書 龐統巧授連環計

請簡述“連環計”的故事（120字左右）

(連環計就是讓敵人本身牽制本身，然后再去謀取。用一條計謀使敵人本身牽制本身，再用一計進攻敵人，兩條計謀結合起來運用，就可以或者許摧毀勢力壯大的敵人。)

赤壁之戰前夜,龐統向周瑜獻連環計，瑜預設使蔣干邀龐統到曹營。操與統同觀營寨，又共論兵法。統巧舌如簧使操愛護。統乘機提出：大江中風浪不群英會最新走勢圖息使北兵易生疾病。可將巨細船配搭，首尾用鐵環連鎖，鋪闊板以便行走。操聞之大喜，派人連夜制造連環大釘，鎖住船只。這為周瑜火攻曹軍提供有幫助前提。(138字)

第四十八回

宴長江曹操賦詩

鎖戰船北軍用武

請簡述曹操橫槊賦詩

建安十三年冬，曹操率八十萬大軍抵江北，欲滅孫劉，統一天下。明月明亮而潔白之夜,操在江上置酒設樂歡宴諸將。操請諸將為統一齊心合力，日后同享繁華。酒酣，操取槊立船頭，激昂大方而唱《短歌行》，表達對賢才的渴仰。歌罷，刺史劉馥說此歌不祥，操乘醉用槊將其刺死，后果樂極生悲，幾乎在赤壁一戰丟性命。(138字)

第五十一回

曹仁大戰東吳兵

孔明一氣周公瑾

請簡述劉備借荊州,一借永不還的故事

赤壁戰后，周瑜任南郡太守，坐鎮荊州，而劉備駐守地小物薄的公安，不利發展。于是劉備向孫權兩次提出借荊州。孫權采納周瑜的提議，非但不借，反利用聯姻軟禁劉備。周瑜病死，魯肅繼任。魯肅從抗曹戰略起航勸孫權暫借荊州。劉備借得后，以之為立足點，北抗曹操，西取益州，成立蜀漢政。(133字)

《三國演義》50-120回簡答題歸納

第五十一回 曹仁大戰東吳兵 孔明一氣周公瑾

請簡述劉備借荊州,一借永不還的故事

赤壁戰后，周瑜任南郡太守，坐鎮荊州，而劉備駐守地小物薄的公安，不利發展。于是劉備向孫權兩次提出借荊州。孫權采納周瑜的建議，非但不借，反利用聯姻軟禁劉備。周瑜病故，魯肅繼任。魯肅從抗曹戰略出發勸孫權暫借荊州。劉備借得后，以之為立足點，北抗曹操，西取益州，建立蜀漢政權。(133字)

第五十四回 吳國太佛寺看新郎 劉皇叔洞房續佳偶

請簡述諸葛亮的錦囊妙計

孫權向劉備討還荊州遭到拒絕后，周瑜向孫權獻上“美人計”；用孫權之妹為餌，將劉備騙到東吳，逼還荊州。諸葛亮將計就計，讓劉備擇日就親，并給趙云三個錦囊，教趙云依次而行。結果，劉備一行人按照錦囊中的策劃，私會喬國老，智激孫夫人，其后又再氣周公瑾，使得東吳“賠了夫人又折兵”。(133字)

請簡述三氣周瑜的故事 第51、55、56回

赤壁大戰后第二年，周瑜去奪荊州，卻被諸葛亮搶先奪去，火氣攻心，箭傷破裂；瑜本想假借把孫權的妹妹嫁給劉備這一機會，逼諸葛亮交出荊州，不料亮讓趙云依錦囊行事，使瑜“賠了夫人又折兵”，再次生??；周瑜想用“假途滅虢”之計取荊州，被諸葛亮識破，仰天長嘆“既生瑜，何生亮？”連叫數聲而死。（138字）

第五十七回 柴?？谂P龍吊喪 耒陽縣鳳雛理事

請簡述“臥龍吊喪”

周瑜氣死后，諸葛亮與趙云引五百軍，具祭禮，乘船前往柴?？诘跫?。亮設祭物于周瑜靈前，親自奠酒，跪讀祭文，哭訴二人合力抗曹之誼及從此更無知音之憾。東吳諸將始欲殺亮，皆被其哀哭所感動，自思孔明自是多情，乃公瑾量窄，自取死耳。諸葛亮祭罷，遇龐統，勸統投奔劉備，然后安然返回荊州。（138字）

請簡述“風雛理事”

魯肅、孔明各作薦書勸龐統投奔劉備。統見了備未出示薦書。備因統貌陋且長揖不跪而不悅，便讓統任耒陽縣令。統不理政事，終日飲酒為樂。備大怒，讓張飛去訊問。張飛見統衣冠不整，扶醉而出，欲問罪。統便在不到半日間將百余日所積公務盡皆剖斷，曲直分明，令人嘆服。張飛的力薦和魯孔的薦書讓統被重用。（140字）

第五十八回 馬孟起興兵雪恨 曹阿瞞割須棄袍

請簡述曹操割須棄袍

曹操被馬超擊敗潰逃，聽見有人叫：“穿紅袍的是曹操!”便脫下紅袍。又聽見大叫：“長胡子的是曹操!”便驚慌割了胡子。又聽見：“短胡子的是曹操!”立即扯起衣角包著下巴逃跑。馬超追上，曹操嚇得繞樹而走，馬超一槍刺在樹上，曹操乘機逃走。馬超追去，被曹洪攔住。曹操逃脫。（129）

第五十九回

許諸裸衣斗馬超 曹操抹書問韓遂

曹操抹書間韓遂

曹操依謀士賈詡的“抹書”之計，離間馬超韓遂之間的關系。曹操約韓遂單獨談話，不言軍務直言京師舊事，馬超心甚懷疑。曹操又親筆作書一封，將信中的一些“緊要處” 用筆涂抹改易，送與韓遂，故意使馬超知之。信中的那些涂抹引起了馬超的懷疑，他認為韓遂與曹操之間有秘密交易，韓遂為表真心和馬超約定，他賺曹操陣前說話，馬超乘機刺殺，失敗后，馬超大怒，砍斷韓遂一只手臂，二人反目，韓遂投降，曹操乘機取勝。

第六十回 張永年反難楊修 龐士元議取西蜀

請簡述張松獻圖

聽說張魯要來進犯，劉璋無策。張松自告奮勇去許都，想說服曹操攻打張魯，準備把西川地圖獻給曹操，不料曹操欺負張松相貌猥瑣，不予禮遇。張松在歸路上，趙云得命等候在路上迎接他，張松得到劉備的厚待，就把私自繪制的西蜀地圖獻給了劉備，然后和法正、孟達共同做內應，引劉備入西川。

第六十一回 趙云截江奪阿斗 孫權遺書退老瞞

請簡述趙云截江奪阿斗

孫權依張昭之計教周善喬扮商人潛入荊州，謊稱國太病重，要孫夫人帶阿斗回東吳探望，以便用阿斗換荊州。孫夫人中計不告而別。趙云得知阿斗被帶走，便駕小船攔截，跳上吳船奪過阿斗，但船已到江心，進退不得。恰逢張飛巡哨趕到，跳上吳船殺了周善，抱起阿斗與趙云一起回船，放孫夫人獨自一人回到江東。（139字）

簡述“荀彧之死”

長史董昭上表請尊曹操為魏公，加封九錫，侍中荀彧堅決反對，勸曹操謙辭不受。曹操興兵江南，命荀彧跟從，荀彧知道曹操有殺己之心，托病留在壽春。曹操懷疑荀彧對他不忠，叫人送一盒飲食給他。荀彧見是空盒，知道自已不為曹操所容，便服毒自殺了。曹操知道后也很懊悔。

第六十三回 諸葛亮痛哭龐統 張翼德義釋嚴顏

請簡述龐統之死

劉備在軍師龐統輔佐下，奪取涪城，斬了冷苞之後，與龐統分兵進取雒城；出發前，龐統馬失前蹄，劉備讓他換乘自己所騎白馬；龐統走小路，行至一地勢逼窄之處，聽說此地名叫「落鳳坡」，大驚，急令退軍，卻被埋伏於此的張任軍認作劉備，亂箭射死。（113字）

請簡述張飛義釋嚴顏

孔明令張飛領兵討巴郡，太守嚴顏堅守不出，欲等張糧盡自退。張見狀，下令二更吃飯，三更拔寨，欲假意繞過巴郡。嚴得報，領兵伏于小路欲堵殺張。不料張令一兵士扮己押糧草先過，其從后殺來戰十余回生擒嚴。嚴視死如歸，張見嚴面不改色，甚敬之，親解其縛，請其上坐，低頭便拜。嚴感張恩義，乃降。（137字）

第六十四回 孔明定計捉張任 楊阜借兵破馬超

請簡述孔明定計捉張任

孔明見張任勇猛，決定先捉張任，后取雒城。次日，孔明引軍過金雁橋，以言語誘激張任過橋，趙云拆橋斷張任退路，逼張任進入諸葛亮設下的埋伏圈。張任帶軍走到蘆葦叢，遭到魏延、黃忠襲擊（亮命魏延引一千槍手伏于左，單戳馬上將，黃忠引一千刀手伏于右，單砍坐下馬。）人慌馬翻；逼往山路撞上張飛的伏兵，結果張任被張飛活捉。（后張任不降，被孔明下令斬死）

第六十五回

馬超大戰葭萌關 劉備自領益州牧

請簡述孔明如何使關羽打消與馬超比試的念頭？

劉備收了馬超，稱贊馬超為虎將，人們都說馬超厲害，關羽不服，給劉備去一封信（關平送信），要和馬超比試，劉備問諸葛亮，諸葛亮給關羽一封信，說馬超雖強，當與翼德并驅爭先，猶未及“美髯公”之絕倫超群。諸葛亮稱關羽“美髯公”，是因為他的胡須確實漂亮，滿足了關羽的虛弱心。關羽看了書信大喜，將書遍示賓客。

第六十六回 關云和單刀赴會 伏皇后為國捐生

請簡述關云長單刀赴會

魯肅為奪回荊州，設酒宴招待關羽。席間埋伏刀斧手，如其不從，便欲殺之。關羽僅帶數名隨從，輕駕小舟，席間關羽談笑自若，巧辭拒絕魯肅的要求。最后佯推酒醉，右手提大刀，左手挽魯肅，直至江邊才放手道別。刀斧手見魯肅被困，未敢輕易下手。關羽順利回到荊州，東吳智討荊州的計劃破產。（133字）

第六十七回 曹操平定漢中地

張遼威震逍遙津

請簡述曹操平定漢中地

曹操興師征漢中。魯肅命張衛率兵到陽平關迎擊曹軍，雙方相持五十余日。操命夏侯淵、張合(hé)分兵襲張魯軍，奪陽平關，直抵南鄭。張魯命勇將龐德出戰，操用計使龐被俘投降。張逃往巴中，操追至城下。張被謀士楊松出賣，下馬投降，操封張魯為鎮南將軍，而將楊松斬首。漢中至此皆平。（140）

請簡述得隴望蜀

曹操平定漢中地，漢中太守張魯投降，士氣大振。主簿司馬懿和劉曄皆建議宜當乘勢起兵攻打西川的劉備，以絕后患；以為智者貴于乘時，時不可失。曹操卻認為士卒遠涉勞苦，且宜存恤，并嘆曰：“人苦不知足，既得隴，復望蜀耶？”遂按兵不動。（110字）

張遼威震逍遙津

孫權派呂蒙，甘寧領兵攻打合淝。守將張遼派李典在逍遙津北埋伏，呂蒙甘寧殺來，正巧碰到樂進，樂進詐敗而走。甘寧和呂蒙引軍追趕，不料行軍至逍遙津時，張遼，李典殺到，呂蒙，甘寧回兵時已晚。凌統戰死，小師橋早已被張遼所斷。孫權無奈，縱馬拼死越過，幸免一死。

第六十八回

甘寧百騎劫魏營 左慈擲杯戲曹操

簡述左慈擲杯戲曹操

奇人左慈在四川峨眉山學的奇門遁甲之術。曹操見之，左慈欲讓劉備稱王，勸曹操退出爭斗，和他一起去山中修行。曹操大怒，拘禁左慈。左慈使用遁甲之術，戲弄曹操。曹操殺之，雖死又生，演武廳幻化出無數“左慈”，提頭來打曹操。眾將奔逃，曹操驚嚇成疾。

第七十回 猛張飛智取瓦口隘 老黃忠計奪天蕩山

請簡述猛張飛智取瓦口隘（粗中有細）

曹將張合守著險隘不出戰，張飛每日醉坐山前辱罵。諸葛亮命人送好酒給張飛。張飛布置了魏延等奇兵，讓其他士兵大飲，還令二小卒戲相撲。張合怒而下山劫張飛營寨，一槍刺中的是穿張飛衣服的草人。張飛率伏兵出，張合退守瓦口關。張飛探得路徑，令魏延佯攻，自己率五百輕騎從小路攻其后背,奪了瓦口關。（139字）

第七十一回 占對山黃忠逸待勞 據漢水趙云寡勝眾

請簡述與“子龍一身是膽”相關情節。

漢中之戰夏侯淵戰死后，曹軍四面出擊，搶占個要點，趙云遭遇曹軍大部隊，但他并未慌亂。而是顯出一位老將的風采，且戰且退，同時殺透重圍，救出黃忠后又救了張著。以幾十騎的兵力，使得曹軍落荒而逃。最終贏得勝利。劉備知曉后，稱贊“子龍一身都是膽也！”

第七十二回

諸葛亮智取漢中 曹阿瞞兵退斜谷

請簡述“楊修之死”

楊修是曹操的行軍薄，為人恃才放曠，曾多次觸犯曹操之忌：他看出曹操書“活”字于門上是嫌門太闊，看出曹操中殺侍衛是假裝的，他參與曹植、曹丕的皇位之爭并觸怒曹操。最后，楊修在曹操兵駐斜谷時由“雞肋(lèi)”號令預知曹操退兵之意，因而讓曹操以“擾亂軍心”為名殺害。（124字）

第七十三回 玄德進位漢中王 云長攻拔襄陽郡

漢中爭奪戰

曹操奪取漢中，令曹洪、夏侯淵鎮守。張飛打敗張邰奪取瓦口隘,黃忠奪取天蕩山,并聽從法正的計策在定軍山半山以逸待勞斬殺夏侯淵。從許都趕來的曹操戰局不利, 發布雞肋軍令。借故斬殺楊修,不久退兵.劉備奪取漢中,進位漢中王。

第七十四回 龐令明抬櫬決死戰 關云長放水淹七軍

水淹七軍

公元219年秋季，關羽在襄陽、樊城抗曹。關羽仔細考察地形，發現襄江與白河水勢甚急，又發現曹軍駐扎在山谷之內，于是派人堵住各處水口，趁夜晚風雨大作之際，放水淹沒曹軍。大意的于禁則沒有采取防范措施，全軍覆沒，于禁投降，龐德被擒。（110字）

第七十五回 關云長刮骨療毒 呂子明白衣渡江

刮骨療毒

關羽率軍攻打樊城，臂中毒箭，不能運動。名醫華佗提出需用尖刀割開皮肉，刮去骨上箭毒，用藥敷之，方可治愈。關羽一面與馬良弈棋，一面請華佗動手。華佗命人捧盆接血，用刀刮骨，悉悉有聲。左右掩面失色，關羽卻飲酒食肉，談笑弈棋，神色自若。術后，關羽大笑而起。華佗稱贊說：“君侯真天神也!”（137字）

關羽大意失荊州

關羽拒絕和東吳聯姻，孫權大怒，拜呂蒙為大都督，攻取荊州。關羽為防東吳守將呂蒙,留下重兵把守荊州。后來,呂蒙采用陸遜之 計, 詐稱有病辭職麻痹關羽。關羽果然中計, 輕視陸遜，便把荊州重兵調來攻打樊城.呂蒙派士兵偽裝成客商。騙過關羽的守軍，順利白衣渡江，招降對關羽不滿的傅士人、糜芳。趁關羽毫無防備，騙開了城門，攻破荊州, 關羽被迫走麥城,被吳軍設計俘虜并殺害.第七十六回 徐公明大戰沔水 關云長敗走麥城

敗走麥城

關羽大意失荊州后，從樊城撤兵西還，駐扎在麥城。呂蒙采取分化瓦解的策略，使關羽的將士無心戀戰。關羽被圍麥城，孤立無援，拒絕諸葛瑾的勸降，不得不放棄麥城向西川撤退。關羽想走小路，部下王甫擔心有埋伏，關羽自恃勇力，不聽勸告，果然遇伏兵。寡不敵眾，關羽父子遭馬忠活捉，孫權斬殺了關公關平。（關公死后，孫權將赤兔馬賜于馬忠，赤兔馬數日不食而死。慶功宴呂蒙被關公陰魂索命，七竅流血而死。）

第七十七回 玉泉山關公顯圣 洛陽城曹操感神

關羽之死

關于進敗退到麥城后，他從小路突圍前往西川。王甫勸他走大路，關羽說小路就是有埋伏，他也就不懼怕。王甫見他不聽，便與關羽哭別。關羽率關平等二百余騎，從麥城北門沖出，遇東吳兵四面殺來，將關羽等人用絆馬索絆倒，關羽被馬忠活捉。孫權斬殺了關公、關平。

細節提示:

（1）關公死后，坐下赤兔馬被馬忠所獲，獻于孫權，孫權賜于馬忠，赤兔馬數日不食草料而死。

（2）孫權占了荊州之后，設宴嘉獎呂蒙，不料呂蒙被關公陰魂索命，倒于地上，七竅流血而死

關羽大意失荊州（第76、77回）

關羽當時遠征樊城，荊州空虛。曹操采納司馬懿之計，一面調五萬精兵救援樊城，一面聯結東吳叫孫權暗襲荊州。關羽為防東吳守將呂蒙，留下重兵把守荊州。后來，呂蒙采用陸遜之計，辭職麻痹關羽，關羽果然中計，便把荊州重兵調來攻打樊城。呂蒙趁機率軍攻破荊州，關羽被迫走麥城，被吳軍設計俘虜并殺害。（139字）。

第七十八回 治風疾神醫身死 傳遺命奸雄數終

華佗之死

曹操為建殿砍伐梨樹，得罪了梨樹之神，當晚噩夢驚醒后得了頭痛頑癥，遍求良醫不見效。華歆薦華佗，操立馬差人將華佗請來。華佗認為操病根在腦，需用利斧砍開腦袋，取出風涎，才可去病根。操疑華佗借機殺他為關羽報仇，于是將華佗收監拷問，使其屈死獄中。華佗所著《青囊書》也因此失傳。（133字）

第七十九回 兄逼弟曹植賦詩 侄陷叔劉封伏法

曹植七步成詩

曹丕因怕曹植爭王位，便想加害。母親聽得曹熊縊死，曹植被擒。急召曹丕相見，要曹丕放過曹植。華歆主張除掉曹植。于是曹丕限曹植七步成詩，曹植七步即成。曹丕聽后潸然淚下，貶曹植為安鄉侯。

第八十回 曹丕廢帝篡炎劉 漢王正位續大統

孔明設計讓劉備稱帝

孔明苦勸劉備為帝無效，便設一計。先托病不出，劉備詢問，孔明說因擔憂得病，劉備數問所憂何事，孔明只瞑目不答。再三請問，孔明將所憂之事告知，劉備說等他病好了再行登基大禮也不遲。孔明聽罷，馬上起來，百官也進來，要求劉備登基。劉備無奈，只好同意。

第八十一回 急兄仇張飛遇害 雪弟恨先主興兵

急兄仇張飛遇害

關羽死后,張飛旦夕號泣,以酒解怒,望南切齒,部下多被鞭撻。飛向劉備求討伐,回閬中, 令軍中三日內制辦白衣甲,掛孝伐吳。末將范疆,張達要求寬限時日,遭飛鞭背.范張心存 怨恨,乘飛酒醉臥,以短刀刺飛腹,飛大叫而亡。二人割了飛首級連夜投奔東吳。

第八十三回 戰猇亭先主得仇人 守江口書生拜大將

老將黃忠之死

黃忠因聽了劉備說老將無用，即提刀上馬至軍中，要與東吳交鋒。他斬了東吳史跡，又打敗潘璋。關興，張苞勸其回營，黃忠不聽。次日潘璋戰不數合，璋敗走，黃忠追之，中了埋伏，被馬忠一箭射中肩窩，被救回營后當晚去世。

第八十四回 陸遜營燒七百里 孔明巧布八陣圖

彝陵之戰 第81–84回

劉備為替關羽復仇，親率大軍攻吳。自巫峽至猇亭，布列軍馬四十余營，連綿七百余里。吳大都督陸遜堅守不出。直至炎夏六月，蜀軍疲憊懈怠，劉備下令將諸寨移于林木陰密之處，陸遜方才發起火攻。時值東南風起，燒盡蜀軍40多座軍營。蜀軍全線崩潰。劉備得趙云救應，方逃回白帝城。（128字）

第八十五回 劉先主遺詔托孤兒 諸葛亮安居平五路

永安托孤

劉備討伐東吳，兵敗白帝城，憂傷成疾，臨終他把諸葛亮召至永安宮，對他說：你的才能十倍于曹丕，兒子劉禪若可輔佐就輔佐他，如其不才，可取代之。諸葛亮泣拜表示要“竭股肱之力，盡忠貞之節，繼之以死”。劉備又囑趙云“早晚看覷吾子，勿負朕言”，遺命劉禪與丞相從事，應“事之如父”。（133字）

七擒孟獲 第87－90回

為重興漢室，諸葛亮點兵南征，與南蠻首領孟獲斗智斗勇，先后七次擒住孟獲。前六次諸葛亮都故意放走孟獲，蜀營大將都不理解，孔明卻自有道理：只有以德服人才能真的讓人心服。到了第七次，諸葛亮智破烏戈國藤甲兵，七擒孟獲，終于使其心悅誠服，南中于是安定。（120字）

第九十三回 姜伯約歸降孔明 武鄉侯罵死王朗

孔明計賺姜維

諸葛亮先利用夏侯 傳謠言給馬遵，使之誤信姜維已叛，當晚又讓兵士假扮姜維在天水城下大罵馬遵，并派兵攻城，而后又引兵包圍姜維所在的冀城，用糧食引誘姜維出城搶糧，乘機奪取了冀城。姜維逃往天水，馬遵以亂箭射之。這時蜀軍前后追阻，姜維無路可走，只得下馬投降。

第九十五回 馬謖拒諫失街亭 武侯彈琴退仲達

馬謖失街亭

（第95、96回）

為阻司馬懿大軍出關，諸葛亮擬派人把守街亭，馬謖請戰并立下軍令狀。亮命馬謖為主將，王平為副將，率兵鎮守街亭。馬謖違背諸葛亮叮囑，拒絕王平勸阻，生搬兵法，屯兵山上，后被司馬懿斷了水道，軍心大亂。司馬懿乘機放火燒山，馬謖敗逃。王平力量單薄，救援不成，街亭被魏軍占領，馬謖被孔明斬首。（138字）

空城計

諸葛亮失街亭后,司馬懿引十五萬大軍向諸葛亮所在西城蜂擁而來。當時,諸葛亮身邊無武 將,所領五千軍隊有一半運糧草去了。諸葛亮乃命偃旗息鼓,大開城門,每門用二十軍士, 扮作百姓,灑掃街道,自己鶴氅綸巾,在城樓上焚香彈琴。身邊僅有二小童,一捧寶劍,一 執麈尾.司馬懿疑有埋伏,便退兵而去。

第九十六回 孔明揮淚斬馬謖 周魴斷發賺曹休

揮淚斬馬謖

馬謖不聽勸諫，大意輕敵，致使街亭失守，被孔明斬首?？酌鳛樽约号c馬謖義同兄弟，今為明法度而斬之，也為自己忘卻先帝叮囑，用人不明而痛哭。馬謖死后，孔明自修祭文，安排祭祀，并加意馬謖家小撫恤，按月給與祿米，還上表自貶丞相之職。

第九十七回 討魏國武侯再上表 破曹兵姜維詐獻書

破曹兵姜維詐降書

諸葛亮再次出師北伐，被魏將郝昭守住陳倉道口，無法進展。后來諸葛亮用姜維詐降計，賺得魏兵來攻，擊敗曹真。諸葛亮乘勢指揮大軍從斜谷再出祁山，和魏軍對壘。最后，因糧運不繼，退歸漢中。

第九十八回 追漢軍王雙受誅 襲陳倉武侯取勝

智取陳倉

孫權稱帝,聯合蜀國伐魏,孔明再出祁山。郝昭病危,孔明明里吩咐魏延,姜維三日內領兵 攻取陳倉。私下密計關興,張苞暗出漢中,自己藏于軍中,星夜倍道徑至陳倉城下,讓內應 在城中各門放火,發喊相助,令魏兵驚疑不定,兵無主將,城中大亂,蜀兵一擁入城.孔明奪得陳倉。

第一百回 漢兵劫寨破曹真 武侯斗陣辱仲達

司馬懿與孔明斗陣

第100回

孔明氣死曹真之后，魏蜀兩軍對壘，互斗陣法。司馬懿先布“混元一氣陣”，被孔明識破；孔明后布“八卦陣”，誘魏攻陣。司馬懿令戴陵等三將各引三十騎破陣。只見陣如連城，門戶重疊，東西南北難分，魏軍不能相顧，只顧亂撞，盡被縛至中軍帳下。司馬懿奮死掠陣，被蜀軍三路夾擊，大敗退軍。（133字）

第一百零一回 出隴上諸葛妝神 奔劍閣張中計

孔明隴山裝神

孔明兵至祁山，軍中乏糧，便與姜維、關興、魏延裝神弄鬼，分三路伏兵，迷惑魏軍，魏兵無不駭然。司馬懿不知是人是鬼，又不知有多少蜀兵，十分驚懼，急急引兵奔入上,三日不敢出城。孔明乘機令三萬精兵，割盡了隴上的小麥。

第一百零三回 上方谷司馬受困 五丈原諸葛禳星

五丈原諸葛禳星

諸葛亮為報劉備三顧之恩,出師北伐,屯兵五丈原.嘔血病重,陽壽將終,用祈禳之法,于 帳中設香花祭物,地上分布七盞大燈,外布四十九盞小燈,內安本命燈一盞,踏罡步斗,以 求延壽.大將魏延因報魏軍劫寨,闖入帳中,步急誤將主燈撲滅.諸葛亮自知死生有命,不 可得而禳也,安排好后事,溘然長逝。

第一百零四回 隕大星漢丞相歸天 見木像魏都督喪膽

死諸葛嚇走活仲達

自知陽壽之盡的諸葛亮，交代楊儀在其死后秘不發喪，并后寨先行，緩緩撤退。若司馬懿來追，則回旗返鼓。將自己木像，安于車上，推出軍前以嚇退敵軍。后來，事情果然如諸葛亮所料，司馬懿見木像以后，狂逃五十里，并幾次驚問“我有頭否？”（110字）

第一百零五回 武侯預伏錦囊計 魏主拆取承露盤

智殺魏延

這是諸葛亮第三次運用“錦囊妙計”。諸葛亮初見魏延之時,便料定魏延會反,于是安排馬岱 在魏延身邊臥底,并于臨終之前,給了楊儀一個錦囊,交代其在魏延造反時打開。后來魏延 果真造反, 楊儀按計行事, 讓魏延大叫三聲“誰敢殺我”, 魏延一聲還沒喊完，就被馬岱從背后一刀砍死。

第一百零七回 魏主政歸司馬氏 姜維兵敗牛頭山

魏主政歸司馬氏

魏主曹睿臨終托孤，司馬懿、曹爽共扶年僅八歲的曹芳登位。曹爽聽信手下及門客，排擠司馬懿，獨攬大權。曹爽驕奢淫逸，目中無人，縱情聲色。司馬懿父子隱退居家，等待時機。曹爽的戒心漸漸松懈，司馬懿又裝病騙過曹爽，使他放心保魏主出城狩獵謁陵。司馬懿父子立即起用舊人，分別掌握軍政大權，用計鏟除了曹爽全家及親信，全面把持了魏國的政權。

第一百十九回 假投降巧計成虛話 再受禪依樣畫葫蘆

樂不思蜀

劉禪投降后，被安排到洛陽居住，并被封為安樂公。有一次，司馬昭請他喝酒，當筵席進行得酒酣耳熱時，司馬昭故意讓蜀地樂人跳蜀國舞，唱蜀國曲，同行的蜀國舊臣都痛哭落淚，只有劉禪嬉笑自若，認為“此間樂，不思蜀”，其昏庸無能之態令人痛恨?，F在人們常用它來比喻那種懦弱無能的人。（132字）

第一百二十回 薦杜預老將獻新謀 降孫皓三分歸一統

三國歸晉

魏兵兵臨蜀國城下，劉禪向鄧艾開門歸降，蜀滅。司馬昭中風死后，兒子司馬炎逼迫曹奐禪位，當了皇帝，國號為晉，魏滅。孫皓即位為吳主，不聽忠言，以致怨聲載道，將軍陸抗與晉將羊祜和平相處。羊祜死后，司馬炎起兵伐吳，吳軍全面潰敗，孫皓效法劉禪，開門歸降，吳滅。至此，三國歸晉，天下統一。（137字）