光纤传感器在各领域的热点应用.

第一篇：光纤传感器在各领域的热点应用.

Opsens光纤传感器热点应用方案 一.微波化学和微波食品 1.微波辅助化学

在化学分析中为了使预备样品提高反应速率和降低消解时间,微波消解需提供高压力和温度系统。微波消解处理中的一个最重要参数就是温度监控。Opsens的OTG-A光纤传感器有别于非接触式温度传感器,它在微波处理过程中可直接放到压力容器内做原位样品温度测量,为研究人员提供样品测试的真实温度分布,优化化学反应过程控制。由于对射频干扰免疫和耐高温高压的特性,Opsens的OTG-A传感器是微波辅助化学处理的理想选择。

2.食品包装

微波食品包装中的压力监控是很关键的。Opsens传感器在确保包装密封长度的微波处理过程中,给研究员提供压力分布情况。也可以为复合食品和生物材料的质量监控提供压力状况分析。如果不进行控制和评估,压力的建立会有内在影响,引起材料状态发生变化。在微波食品材料科学中,压力传感器可以用于审查温度和压力的组合作用。

3.微波食品工业中的温度监控

Opsens光纤温度传感器是微波食品原位温度监控最安全的方法。由于对微波和射频完全免疫,研究人员可以在没有任何干扰下准确得到温度分布情况。进行实时的温度监控,研究人员在新冷冻产品开发中可以准确,安全有效地确定烹饪温度和时间,确保有效的食物辐射,杀菌和消毒。也可以用于微波炉设计阶段相关的测试,如:烹饪指导,自动加热和烹饪程序。

二.生命科学

1.核磁共振和射频环境下患者温度监控

Opsens的OTG-M3000光纤温度传感器和OEM-MNT 解决方案为集成到核磁共振病人监护仪而设计。我们坚固的传感器能提供: •表面皮肤温度探测 •核心温度探测

•为鼻和食道定制温度传感器

Opsen的OTG-M420和OTG-MPK5光纤温度传感器本质安全,在磁共振,射频消解和体温过高处理中提供精确的温度监控。紧凑的末端感应温度传感器为提供高精度的温度读取而设计。

OTG-M能在严苛环境中工作,不易受外在干扰的影响。对电磁,射频,磁共振和电子干涉完全免疫。

OTG-M170传感器不需要输入标定序列号,可以与Opsens GaAs/SCBG 信号解调器匹配。

由于我们独特的“传感器到传感器”和“系统到系统”一致特性,使得精度没有任何降低。

OTG-M170的直径是170um,它是最小的光纤温度传感器,响应时间为10ms。在医疗工业要求中,精度可达到± 0.3°C,满量程温度范围+20°C到80°C。

Opsens的高精度光纤传感器包括可重复性使用产品和低成本的一次性版本。•对电磁,射频,磁共振和电子干涉完全免疫。•不受光纤弯曲和多重连接影响

•始终如一的精确温度读取通过“传感器到传感器”和“系统到系统” •传感器可以混合和匹配,精度没有任何降低

•容易安装和嵌入导尿管

•整个系统(信号解调器和传感器精度为± 0.3°C •不需要输入标定序列号 •具有竞争力的低成本解决方案 2.心血管血压监控

Opsens的OPP-M 微小和末端感应光纤传感器是制作心血管血液压力导尿管的理想传感器。光纤压力传感器本质安全,提供动态频率响应时间,极小的温漂和湿度引起的漂移。压力范围

-50mmHg到+300mmHg,分辨率0.5mmHg。与Opsens的WLPI LIFESENS 250 Hz 和易集成到设备的OEM-MNT-P 信号解调器兼容。

3.动物生理温度监控

Opsens OTG-M 系列与核磁共振相容的光纤温度传感器专为动物生理温度监控而设计,在磁共振和射频情况下提供实时精确温度读取。可用不同的尺寸,包装。OTG-M系列提供弹性和坚固性的完美平衡,确保容易嵌入和处理。

4.头颅,隔膜的动态压力测量和其它导尿管应用

Opsens 极端紧压的光纤压力传感器OPP-M是末端压力导尿管应用的理想选择,它提供高频率响应时间和非常精确的压力读取。

为了适合每个应用规定的条件,Opsens团队和客户一起设计最好的解决方案。三.石油测井

Opsens的全蓝宝石OPP-W 光纤压力和温度传感器在石油&天然气工业的极端严苛条件下工作,提供实时,精确的数据。在氢和蒸汽丰富的环境下,允许对钻井压力和温度的连续监控。它具有高可靠性,测温范围高达300°C(572 °F。

稠油井

Opsens的感应系统是稠油井油回收中蒸汽辅助重力泄油的理想解决方案,传感器可以安装在注入井和生产井内。也可以使用于所有地热井上,如蒸汽溢满井和周期注蒸汽井,这些地热井是稠油井被热蒸汽注入而液化所形成。

非传统的智能测井系统

Opsens P/T 感应系统最适合于长期监控和智能的测井系统。利益&附加价值

钻井压力的实时精确和连续监控帮助操作员更好的了解储藏条件,可以快速&有效地诊断和纠正潜在问题,以免影响生产。比如在提高油回收率的最佳生产过程,减少蒸汽注入和油回收的运转成本。Opsens的感应方案单点和多点测量,可以大范围部署,包括实时监控钻井泵对生产井的压型过程。通过OPP-W光纤温度/压力传感器'' 多模光纤,Wellsens 多通道读取单元,完整地安装和技术支持,Opsens为你的应用提供杰出的可立即使用的解决方案。

四.防卫与航空工业

1.电磁兼容测试和EED装置的电流测量

Opsens申请专利中的RadSens信号解调器和OTG-R光纤温度传感器正在成为无线和雷达辐射危害(RADHAZ/HERO应用,电磁兼容(EMC评估应用的标准,为EED温度测量提供无以伦比的精确性和稳定性。Radsens可以得到绝对温度值,采样频率高达1000HZ。

改进的强雷达和发射使得工业中应用更多的感应电子爆炸装置,Opsens为EED装置的电流测量开发出了完整的系统,提供创新的光纤解决方案,这些独一无二的产品使全世界的海军,空军和陆军可以选择更好的解决方法。

2.航空工业的光纤应变方案

航空工业上关键零件和结构的精确应变测量一直是具有挑战性的难题。Opsens的OSP应变传感器对射频干扰完全免疫,是严苛环境下监控的理想方法。发射台结构越来越多装备了光纤应变传感器,以监控起飞时的真实影响。

五.变压器和能源输送分配监控 1.变压器热点温度监控

Opsens给变压器绕组热点温度监控提供完整的配置,适合电力和变压器制造商明确参数选择。与OTG-T+或OTG-T光纤传感器结合,PowerSens II 是绕组热点温度监控工业中最好的高精度系统,精度可达+/-0.8°C。

2.高压开关柜温度监控

Opsens光纤传感器是开关设备和其它高电压器件(如母线的温度上升,高温循环测试的理想选择。光纤传感器耐高温,对电磁/射频,高电压和电子干扰完全免疫。通过光纤测试系统获取

数据,补充热平衡,以优化产品设计 六.半导体领域解决方案

Opsens团队与半导体研究人员一起为半导体关键应用提供坚固和精确的OEM温度监控方案。Opsens基于砷化镓(GaAs技术的光纤温度传感器是沉积室或射频等离子刻蚀中半导体晶圆制造过程表面温度测量的理想选择,提供高精度和可重复性。我们坚固的传感器对射频和电磁干扰完全免疫,不受光纤弯曲,光纤移动和光学

连接点的影响,因此可以给晶片提供高精度和高可靠性原位温度测量。与热敏电阻和热电偶不同,光纤传感器不受很多严苛环境的影响。

应用:晶片温度监控,静电夹头设备温度监控,射频等离子刻蚀处理室的温度监控。

Opsens微小的GaAs感应晶体固定在光纤顶部,适合顶部测量应用。OTG-A与Opsens 所有的SCBG信号解调器兼容,具有光纤传感器的固有优势。在很多不利条件下,如高电磁,射频和高电压,OTG-A提供史无前例的重复性和可靠性。OTG-A标准测温范围是-40°C~ 250°C,依据客户要求可高达350°C。OTG-P光纤温度传感器包含一个不锈钢套管(或陶瓷套管,在很多不利的操作环境下得到最大限度保护。

七.土木工程

1.人行道和道路结构的光纤监控方案

Opsens提供可靠的新型光纤应变和位移传感器方案,在严苛环境中监控人行道和道路基础结构。Opsens光纤传感器具有很多优势,小尺寸,对电磁干扰本质免疫,在严苛环境下的运转能力。这使得光纤传感器在道路响应监控和类似应用中相对于电子传感器有更大吸引力。新的光纤负荷单元克服了现有技术引起的很多问题,计量未校准,由于过度的热和机械压力发生位移。道路结构的应变和偏移测量在研究阶段时必不可少的。

2.结构应变光纤解决方案

Opsens光纤应变传感器可以为监控关键的基础设施提供可靠和精确测量,它尺寸小和精度高,是测量由于应力,移动负荷,蠕动,温度改变,湿度改变或化学扩散所引起任何维度变化的最完美方法。OSP传感器不受电磁干扰影响,是在极端温度,高压力,液体浸没和化学腐蚀等严苛测试环境下监控应力的最理想感应装置。

测量范围高达5000µε,OSP应变传感器在结构监控中结合和很多优势: •高工作温度范围

•很好的工作温度范围(-40°C to 250°C •卓越的分辨率(0.15 µε

•微移小于1000 µε的精度为± 3% 满量程 •高电压,电磁干扰免疫 •本质安全 •长距离使用 •长期监控

3.光纤压力监控方案

Opsens的OPP-C是富有挑战性的地下水监控应用最理想的光纤压力方案。传感器本身完全密封,由不锈钢制作,可以在温度和压力,有毒或能快速侵蚀金属但对光纤几乎没有影响的腐蚀环境等不利条件下工作。

八.工业&实验室应用

Opsens光纤温度,压力,应变和位移传感器为严苛环境,电磁/射频/微波和高电压环境提供精确测量。根据您的需求我们有相应的解决方案。

•射频和微波处理•射频木材干燥•射频谷物干燥•混合物和树脂加工聚合 •射频加工薄型结构测试•微波废水净化•高电压和电磁干扰/射频干扰环境下的温度测量和监控

•自动化工业领域的温度测量•内部发动机排气管的废气温度•核工业 •低温应用•超导磁体•燃料电池应用

第二篇：光纤传感器在船舶行业中的应用

船舶航运业是光纤光栅智能复合材料的—个应用广泛的领域。gcrmtc是一个长期为美国海运业提供真实技术评价的机构，它旨在通过主持资助研究 项口，增强美国造船工业的国际竞争力。在gcrmtc的一份报告中对光纤传感系统在船舶制造和船上监测中的应用作了全面的评价。其中提到；随着船载控制系 统复杂件的不断增加，要求有越来越多精巧的传感器引人整个船舶。对传感器的大量需求使得造船工程师对光纤传感器产生了很大兴趣。

光纤智能复合材料研究内容涉及面十分广泛，涉及到复合材料成形工业和复合材料力学、光纤传感器技术、先进信号处理技术、现代控制理论以及电子技 术等领域。尽管近年来光纤智能复合材料研究得到了迅速发展，但当前仍需要解决一些问题，如埋入光纤对复合材料力学性能影响的理论研究问题、信号处理技术问 题、力学建模与仿真等研究问题。

同时，先进的复合材料越来越多地被引入船舶的设计和制造，为了获得复合材料结构的强度和成本的优化，必须了解这种结构的完整行为特性。有人用光 纤光栅传感系统对一个按比例缩小的双体船模型进行了测量，记录了甲板和海浪之间的冲击力、结构的动态荷载以及弯曲力矩。在远洋海运中，船体关键位置的动态 应变监测以及超载条件下的及时报警是非常重要的。美国海军研究实验室和挪威海军联合开展埋入传感系统的复合材料船体的研究，其研究目标是给一艘现役玻璃纤 维排雷船安装 100个以上的光纤光栅传感器，并利用适当的解调和处理方法对船体进行静态和动态的测量。

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第三篇：光纤温度传感器 毕业论文

摘 要

本文从光纤和光纤传感器以及光纤温度传感器的发展历程开始详细分析国内外主要光纤温度测温方法的原理及特点，比较了不同方法的温度测量范围和性能指标以及各自的优缺点。通过研究发现了当前的光纤温度传感器的种类和特点，详细介绍了光纤温度传感器的原理，种类和各自的特点和优缺点。可以根据这些传感器各自特点将各种传感器应用到不同的领域，本文也简要分析了各种光纤温度传感器的运用范围和领域。

本文还通过图文并茂的方式比较详细地分析了介绍了空调器的基本结构，工作电气原理和基本的热力学过程。

本文对毕业设计主要内容和拟采用的研究方案也做出了详细地介绍分析。

关键词：光纤，光纤传感器，光纤温度传感器，运用领域，空调器，空调器原理

Abstract 引言：

光纤温度传感器是一种新型的温度传感器．它具有抗电磁干扰、耐高压、耐腐蚀、防爆防燃、体积小、重量轻等优点，其中几种主要的光纤温度传感器：分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器更有着自己独特的优点。与传统的传感器相比具有一下优点:灵敏度高;是无源器件，对被测对象不产生影响;光纤耐高压，耐腐蚀，在易燃、易爆环境下安全可靠;频带宽，动态范围大;几何形状具有多方面的适应性;可以与光纤遥测技术相配合，实现远距离测量和控制;体积小，重量轻等。它将在航空航天、远程控制、化学、生物化学、医疗、安全保险、电力工业等特殊环境下测温有着广阔的应用前景。

在本论文中将详细分析当前光纤温度传感器的主要种类和各自的原理，特点和应用范围。论文要求：

（1）详细分析国内外主要光纤温度测温方法的原理及特点，比较不同方法的温度测量范围和性能指标。

（2）掌握空调器的工作电气原理和基本的热力学过程。毕业论文综述：

70年代中期，人们开始意识到光纤不仅具有传光特性，且其本身就可以构成一种新的直接交换信息的基础，无需任何中间级就能把待测的量与光纤内的导光联系起来。1977年，美国海军研究所开始执行光纤传感器系统计划，这被认为是光纤传感器问世的日子。从这以后，光纤传感器在全世界的许多实验室里出现。从70年代中期到80年代中期近十年的时间，光纤传感器己达近百种，它在国防军事部门、科研部门以及制造工业、能源工业、医学、化学和日常消费部门都得到实际应用。从目前的情况看，己有一些形成产品投入市场，但大量的是处在实验室研究阶段。光纤传感器与传统的传感器相比具有一下优点:灵敏度高;是无源器件，对被测对象不产生影响;光纤耐高压，耐腐蚀，在易燃、易爆环境 下安全可靠;频带宽，动态范围大;几何形状具有多方面的适应性;可以与光纤 遥测技术相配合，实现远距离测量和控制;体积小，重量轻等。

目前，世界各国都对光纤传感器展开了广泛，深入的研究，几个研究工作开展早的国家情况如下:美国对光纤传感器研究共有六个方面:这些项目分别是:光纤传感系统;现代数字光纤控制系统;光纤陀螺;核辐射监控;飞机发动机监控;民用研究计划。以上计划仅在1983年就投资12-14亿美元。美国从事光纤传感器研究的有美国海军研究所、美国宇航局、西屋电器公司、斯坦福大学等28个主要单位。美国光纤传感器开始研制最早，投资最大，己有许多成果申请了专利。

英国政府特别是贸易工业部十分重视光纤传感器技术，早在1982年有该部为首成立了英国光纤传感器合作协会，到1985年为止，共有26个成员，其中包括中央电器研究所、Delta控制公司、帝国化学工业公司、英国煤气公司、1 Taylor仪器公司、标准电信研究所及几所主要大学。

德国的光纤陀螺的研究规模和水平仅次与美国居世界第二位，西门子公司在1980年就制成了高压光纤电流互感器的实验样机。

日本制定了1979-1986年“光应用计划控制系统”的七年规划，投资达70亿美金。有松下、三菱、东京大学等24家著名的公司和大学从事光纤传感器研究。从1980年7月到1983年6月，申请光纤传感器的专利464件，涉及11个领域。主要应用于大型工厂，以解决强电磁千扰和易燃、易爆等恶劣环境中信息测量、传输和生产全过程的控制问题。

我国光纤传感器的研究工作于80年代初开始，在“七五”规划中提出15 项光纤传感器项目，其中有光纤放射线探测仪、光纤温度传感器及温度测量系统、光纤陀螺、光纤磁场传感器、光纤电流、电压传感器、医用光纤传感器、分析用 传感器、集成光学传感器等。预计“七五”期间的研制成果可达到美、日等国 80年代初、中期水平。

半导体吸收型光纤温度传感器基本上是80年代兴起的，其中以日本的研究最为广泛。在1981年，Kazuo Kyuma等四人在日本三菱电机中心实验室，首次研制成功采用GaA、和Care半导体材料的吸收型光纤温度传感器。由于人们对半导体材料认识的不断深入，以及半导体制造和加工工艺水平的不断提高，使人们对采用半导体材料来制作各种传感器的前景十分看好。在90年代前后，出现了研究以硅材料作为温度敏感材料的光纤温度传感器。在1988年，Roorkee 大学R.P.Agarwal等人，采用CIrD(化学气象淀积)技术，在光纤端面上淀积多 晶硅薄膜，试制了硅吸收型光纤温度传感器。同年，Isko Kajanto等人采用SOI结构，以光纤反射的方式，制作了单晶硅吸收型温度传感器。目前，以GaAs 和CdTe直接带隙半导体材料的吸收型光纤温度传感器，已接近实用化。

国内对半导体吸收型光纤温度传感器的研究起步较晚，兴起于90年代后期。主要集中在清华大学，华中理工大学，东南大学等高校。他们对该种类型的传感 器结构，特性和系统结构进行了详细的分析和实践。但大量的研究只集中在GaAs半导体作为感温材料的传感器上，与国外在该领域的研究水平仍有较大差别。光纤温度传感器的特点：

光纤温度传感器与传统的温度传感器相比具有很多优点：光波不产生电磁干扰，也不怕电磁干扰，易被各种光探测器件接收．可方便地进行光电或电光转换．易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配．光纤工作频率宽．动态范围大，是一种低损耗传输线，光纤本身不带电．体积小质量轻，易弯曲，抗辐射性能好，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。国外一些发达国家对光纤温度传感技术的应用研究已取得丰富成果．不少光纤温度传感器系统已实用化．成为替代传统温度传感器的商品。所有与温度相关的光学现象或特性．本质上都可以用于温度测量．基于此．用于温度测量的现有光学 技术相当丰富。对于光纤温度传感器的研究占到将近所有光纤传感器研究的20％。光纤温度传感器的研究．除对现有器件进行外场验证、完善和提高外，目前有以下几个发展动向：大力发展测量温度分布的测量技术．即由对单个点的温度测量到对光纤沿线上温度分布．以及大面积表面温度分布的测量：开发包括测量温度在内的多功能的传感器：研制大型传感器阵列．实现全光学遥测。光纤测温传感器是用光纤来测量温度的。有两种方法可实现。一是利用被测表面辐射能随温度的变化而变化的特点；利用光纤将辐射能量传输到热敏元件上，经

过转换再变成可供纪录和显示的电信号。这种方法独特之处就是可以远距离测量；另外一种方法是利用光在光导纤维内传输的相位随温度参数的改变而改变的特点，光信号的相位随温度的变化是由于光纤材料的尺寸和折射率都随温度改变而引起的。光纤传感器的基本原理

在光纤中传输的单色光波可用如下形式的方程表示E=

式中，、频是光波的振幅：w是角频率；为初相角。该式包含五个参数，即强度率w、波长、相位（wt+）和偏振态。光纤传感器的工作原理就是用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已知调制的光信号进行检测，从而得到被测量。当被测物理量作用于光纤传感头内传输的光波时，使的强度发生变化，就称为强度调制光纤传感器；当作用的结果使传输光的波长、相位或偏振态发生变化时，就相应的称为波长、相位或偏振调制型光纤传感器。

5.1强度调制

5.1.1 发光强度调制传感器的调制原理

光纤传感器中发光强度的调制的基本原理可简述为，以被测量所引起的发光强度变化，来实现对被测对象的检测和控制。其基本原理如图所示。光源S发出的发光强度为的光柱入传感头，在传感头内，光在被测物理量的作用下强度发生变化，即受到了外场的调制，使得输出发光强度产生与被测量有确定对应关系的变化。由光电探测器检测出发光强度的信号，经信号处理解调就得到了被测信号。

5.1.2 发光强度调制的方式 利用光纤微弯效应；

利用被测量改变光纤或者传感头对光波的吸收特性来实现发光强度调制； 通过与光纤接触的介质折射率的改变来实现发光强度调制； 在两根光纤间通过倏逝波的耦合实现发光强度调制；

利用发送光纤和接收光纤作相对横向或纵向运动实现发光强度调制，这是当被测物理量引起接收光纤位移时，改变接收发光强度，从而达到发光强度调制的目的。这种位移式发光强度调制的光纤传感器是一种结构简单，技术较为成熟的光纤传感器。

5.1.3 发光强度调制型传感器分类

根据其调制环节在光纤内部还是在光纤外部可以分为功能型和非功能型两种。强度调制式光纤传感器的特点 解调方法简单、响应快、运行可靠、造价低。缺点是测量精度较低，容易产生偏移，需要采取一些自补偿措施。

5.2相位调制 光纤传感器的基本原理

通过被测量的作用，使光纤内传播的光相位发生变化，再利用干涉测量技术把相位转换为光强变化，从而检测出待测的物理量。如图5-40其中图a、b、c分别为迈克尔逊、马赫-泽得和法布里-珀罗式的全光纤干涉仪结构。

5.3 波长调制光纤传感器的基本原理

波长调制传感器的基本结构如图5-41。光纤温度传感器

6.1几种光纤温度传感器的原理和研究现状

光纤温度传感器按其工作原理可分为功能型和传输型两种。功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性f相位、偏振、强度等)随温度变换的特点，进行温度测定。这类传感器尽管具有”传”、”感”合一的特点．但也增加了增敏和去敏的困难。传输型光纤温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用．以避开测温区域复杂的环境．对待测对象的调制功能是靠其他物理性质的敏感元件来实现的。这类传感器由于存在光纤与传感头的光耦合问题．增加了系统的复杂性，且对机械振动之类的干扰较敏感．下面介绍几种主要的光纤温度传感器的原理和研究现状。

6.1.1分布式光纤温度传感器

分布式光纤测温系统是一种用于实时测量空间温度场分布的传感器系统。分布光纤传感器系统最早是在1981年由英国南安普敦大学提出的．1983年英国的Hartog用液体光纤的拉曼光谱效应进行了分布式光纤温度传感器原理性实验．1985年英国的Dakin在实验

室用氩离子激光器作为光源进行了用石英光纤的拉曼光谱效应的分布光纤温度传感器测温实验．同年Hartog和Dakin分别独立地用半导体激光器作为光源，研制了分布光纤温度传感器实验装置：此后。分布光纤温度传感器得到了很大的发展．研究出了多种传感机理．有的还使用了特种光纤。分布式光纤温度传感器是基于瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射三种分布式温度传感器。分布式光纤传感器从最初提出的基于光时域散射fOTDRl的瑞利散射系统开始．经历了基于0TDR的喇曼散射系统和基于0TDR的布里渊散射系统．使得测温精度和范围大幅提高。光频域散射fOFDR)的提出也很早，但只有到了近期．伴随着喇曼散射和布里渊散射研究的深入．使OFDR和它们结合才显示出了它的优越性。基于0TDR和OFDR的分布式温度光纤传感器已经显示出了很大的优越性．所以基于OTDR0FDR的分布式温度光纤传感器仍将是研究的热点．尤其是基于OFDR的新的分布式光纤传感器将是一个重要的发展方向。土耳其Gunes Yilmaz研制出10km、温度分辨率为1℃、空间分辨率为1．22m的分布式光纤温度传感器。在国内，中国计量学院、重庆大学、浙江大学等单位根据应用的需要．先后开展了分布式光纤温度传感器的研究。中国计量学院1997年研制了一种用于煤矿、隧道温度自动报警的分布式光纤温度传感器系统，该系统光纤长为2km．测温范围为一50℃～150℃．测温精度为2℃．温度分辨率为O．1℃：2005年设计制造出31km远程分布式光纤温度传感器．测温范围0℃～100℃，温度测量不确定度为2℃．温度分辨率为0．1℃，测量时间为432s．空间分辨率为4m。6.1.2 光纤光栅温度传感器

光纤光栅温度传感技术主要研究Bmgg光纤传感技术。根据Bragg光纤光栅反射波长会随温度的变化而产生”波长移位”的原理制成光纤光栅温度传感器。1978年．加拿大渥太华通信研究中心的K．O．HiU等人首先发现掺锗石英光纤的光敏效应．采用注入法制成世界上第一只光纤光栅(FBG)，1989年，Morev首次报导将其用于传感。英国T．A1lsoD利用椭圆纤芯突变型光纤研制出温度分辨率为O．9℃、曲率分辨率为0．05的长周期光纤光栅曲率温度传感器。意大利A．Iadicicco利用非均匀的稀疏布拉格光纤光栅fThFBGsl同时测量折射率和温度．该传感器的温度分辨率为0．1℃．在折射率1．

45、1．33附近的折射率分辨率分别为10-s、104。中科院上海光机所利用光纤光栅的金属槽封装技术将光纤光栅温度传感器的灵敏度提高到O．02℃：哈尔滨工业大学把光纤光栅粘贴在金属半管上．使其分辨率达到0．04℃：黑龙江大学光纤技术研究所提出了一种光纤光栅fFBGl的Ti合金片封装工艺，使温度灵敏度达到0．05℃。6.1.3 光纤荧光温度传感器

光纤荧光温度传感器是目前研究比较活跃的新型温度传感器。荧光测温的工作机理是建立在光致发光这一基本物理现象上。所谓光致发光是一种光发射现象．就是当材料由于受紫外、可见光或红外区的光激发．所产生的发光现象。出射的荧光参数与温度有一一对应关系．通过检测其荧光强度或荧光寿命来得到所需的温度的。强度型荧光光纤传感器受光纤的微弯曲、耦合、散射、背反射影响，造成强度扰动，很难达到高精度：荧光寿命型传感器可以避免上述缺点，因此是采用的主要模式．荧光寿命的测量是测温系统的关键。美国密西西比州立大学用一种商用的环氧胶做温度指示f含有多环芳烃化合物：PAHs)。PAHs在用紫外光激发时发荧光．荧光的强度随环氧胶周围温度的升高而减小．该传感器可监测20℃～100℃范围内的温度。日本东洋大学根据Tb：Si0，和Tb：YAG的光致发光(PL)谱与温度有关．将其制成光纤温度传感器。在300～1200K的温度下．Tb：Si0，5 的PL峰值在540nm时的光强随温度的升高单调减小．Tb：YAG晶体的PL谱的形状随温度变化。韩国汉城大学发现lOcm长的Ybn、E一双掺杂光纤在915nm处．两荧光强度的比值在20℃～300℃间与温度成指数关系．这种双掺杂系统对于测量苛刻环境的温度非常有用。清华大学电子工程系利用半导体GaAs材料对光的吸收随温度变化的原理。研制出测温范围：O℃～150℃；分辨率：0．5℃的光纤温度传感器。燕山大学设计了一种利用荧光波分和时分多路传输技术．通过检测红宝石晶体的荧光强度实现温度测量的系统．该系统的测温范围：30℃～160℃：分辨率：0．5℃。海南大学用激光加热基座法生长出端部掺Cr的蓝宝石荧光光纤传感头．该传感器的测温范围：20℃～450℃：分辨率：1℃。中北大学用一种镀有陶瓷薄膜的蓝宝石光纤作为传感器的瞬态高温测试系统．该系统的测温范围：1200℃～2000℃。分辨率：1℃。6.1.4 干涉型光纤温度传感器

干涉型光纤温度传感器是一种相位调制型光纤传感器。它是利用温度改变Mach—Zehnder干涉仪、Fabry—Perot干涉仪、Sagnac干涉仪等一些干涉仪的干涉条纹来外界测量温度。英国的Samer K．Abi Kaed Bev用长周期光纤光栅做成Mach—Zehnder干涉型光纤温度传感器．其温度分辨率为O．7℃。燕山大学研制出基于白光干涉的Fabrv—Perot光纤温度传感器．其测温范围为一40℃～100℃．分辨率为0．01℃。哈尔滨工程大学研制出数字式Mach—Zehnder干涉型光纤传感器．其测温范围为35cC～80℃，压力、温度、位移分辨率分别为0．03kPa、0．07℃、2．5斗m。

干涉式光纤温度传感器工作示意图

6.1.5 基于弯曲损耗的光纤温度传感器

基于弯曲损耗的光纤温度传感器利用硅纤芯和塑料包层折射率差随温度变化引起光纤孔径的变化、光纤的突然弯曲引起的局部孔径的变化的原理测量温度。乌克兰采用EBOC伍ngIish—Bickford Optics Com—pany)生产的多模阶跃塑料包层硅纤芯光纤HCN～H，已做出基于弯曲损耗的光纤温度传感器．其测温范围一30℃～70℃．灵敏度达到O．5℃。法国研究出测温范围一20℃～60℃。灵敏度为0。2℃的基于弯曲损耗的光纤温度传感器。国内主要是对光纤的弯曲损耗与入射波长、弯曲半径、弯曲角度、弯曲长度、光纤参量和温度等的关系做了一些研究。实验装置图如图1所示。

6.2 几种光纤温度传感器的特点及各自的研究方向

分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器分别具有独特的优点和一定的不足，因此它们的研究方向不同。6.2.1 分布式光纤温传感器

分布式光纤温传感器具有其他温度传感器不可比拟的优点。它能够连续测量光纤沿线所在处的温度．测量距离在几千米范围．空间定位精度达到米的数量级。能够进行不问断的自动测量．特别适用于需要大范围多点测量的直用场合。目前对分布式光纤温度传感器研究的重点：实现单根光纤上多个物理参数或化学参数的同时测量：提高信号接收和处理系统的检测能力．提高系统的空间分辨率和测量不确定度：提高测量系统的测量范围．减少测量时间：基于二维或多维的分布式光纤温度传感器网络。6.2.2 光纤光栅温度传感器

光纤光栅温度传感器除了具有普通光纤温度传感器的许多优点外．还有一些明显优于其它光纤温度传感器的方面。其中最重要的就是它的传感信号为波长调制。这一传感机制的好处在于：测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响：避免了一般干涉型传感器中相位测量的不清晰和对固有参考点的需要：能方便地使用波分复用技术在一根光纤中串接多个布喇格光栅进行分布式测量：很容易埋人材料中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地测量。尽管光纤光栅温度传感器有很多优点．但在应用中还需考虑很多因素：波长微小位移的检测；宽光谱、高功率光源的获得；光检测器波长分辨率的提高；交叉敏感的消除；光纤光栅的封装；光纤光栅的可靠性；光纤光栅的寿命。6.2.3 光纤荧光温度传感器

光纤荧光温度传感器于其它光纤温度传感器相比有自己独特的优点：由于荧光寿命与温度的关系从本质上讲是内在的．与光的强度无关．这样就可以制成自较准的光纤温度传感器．而一般的基于光强度检测的光纤温度传感器f如辐射型1则因为系统的光传输特性往往与传输光纤和光纤耦合器等相关而需经常校准：测量范围广，特别在高温情况下多用光纤荧光温度传感器。目前国外的研究主要围绕着荧光源的选择．主要为下面几个方面：蓝宝石和红宝石发光、稀土发光及半导体吸收。

6.2.4 干涉型光纤温度传感器

干涉型光纤温度传感器的温度分辨率高：动态响应宽：结构灵巧。研究干涉型光纤温度传感器的主要工作放在减小噪声干扰和信号解调上。6.2.5 基于弯曲损耗的光纤温度传感器

基于弯曲损耗的光纤温度传感器具有结构简单、体积小、成本低、测量方便不需要解调等优点。但是它还存在着很多的不足：测量精度低；由于它是强度调制型光纤传感器，光源的稳定性对其影响很大；使用寿命短等缺点。在今后的研究中主要从光纤的选择、测量条件的提高等方面开展工作。光纤温度传感器的应用

光纤温度传感自问世以来．主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域，并已取得了大量可靠的应用实绩。7.1.1 光纤温度传感器在电力系统有着重要的应用 电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测监控；高压配电装置内易发热部位的监测；发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警系统；各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断；火力发电厂的加热系统、蒸汽管道、输油管

道的温度和故障点检测：地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等。7.1.2 光纤温度传感应用于建筑、桥梁上

光纤光栅温度传感器很容易埋人材料中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地测量．因而被广泛的应用于建筑、桥梁上。美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家早就开展了桥梁安全监测的研究．并在主要大桥上都安装了桥梁安全监测预警系统。用来监测桥梁的应变、温度、加速度、位移等关键安全指标。1999年夏，美国新墨西哥Las Cmces lO号州际高速公路的一座钢结构桥梁上安装了120个光纤光栅温度传感器．创造了单座桥梁上使用该类传感器最多的记录。

7.1.3 光纤温度传感在航空航天业的应用

航空航天业是一个使用传感器密集的地方．一架飞行器为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状态、机翼和方向舵的位置等，所需要使用的传感器超过100个．因此传感器的尺寸和重量变得非常重要。光纤传感器从尺寸小和重量轻的优点来讲．几乎没有其他传感器可以与之相比。7.1.4 传感器的小尺寸在医学应用中是非常有意义的 光纤光栅传感器是现今能够做到最小的传感器。光纤光栅传感器能够通过最小限度的侵害方式对人体组织功能进行内部测量。提供有关温度、压力和声波场的精确局部信息。光纤光栅传感器对人体组织的岗厂阴，等：光纤温度传感器的研究和应州损害非常小．足以避免对正常医疗过程的干扰。7.1.5 光纤光栅传感器永久井下测量的应用

因其抗电磁干扰、耐高温、长期稳定并且抗高辐射非常适合用于井下传感．挪威的Optoplan正在开发用于永久井下测量的光纤光栅温度和压力传感器。空调器的工作电气原理和基本的热力学过程

8.1 空调器基本结构

是由制冷（热)、空气循环、电气控制三大系统组成。制冷系统: 用于制冷剂循环及气/ 液态变换。制冷剂系统的工作与否受控于电气系统。空气循环系统: 用于驱动空气进行循环，过滤室内空气，以及对制冷系统中蒸发器、冷凝器提供空气热交换条件，调节室内的温度等。电气控制系统: 用于控制冷系统与空气循环系统的工作与否。

8.1.1 制冷系统的结构和工作过程制冷系统的结构

由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管、蒸发器等首尾连接组成。其中，制冷剂的循环流通由压缩机负责，制冷剂气态转换由蒸发器负责，制冷剂液态转换由冷凝器负责，制冷剂压力变换由压缩机和毛细管负责，过滤器负责滤除制冷剂中微量脏物。对于制冷而言，其工

作过程以图1 所示窗式空调器为例说明如下：当接通电源后，压缩机及风扇开始运转，蒸发器内的低压气态制冷剂，通过管路被压缩机吸入，并压缩为高压、高温气态，再经过排气管排入冷凝器对室外空气放热自身降温变成液态。液态制冷剂经过滤器、毛细管节流后进入蒸发器，由蒸发器蒸发为气态，并在蒸发过程中自身吸热对室内空气降温，冷却后的空气由离心风扇吹向室内，室内的空气又由风扇的吸气端吸回。这样，空气不断循环，周而复始，室内的空气就得到了降温并维持在一定温度内，实现制冷目的。

8.1.2 制热系统的结构和工作过程制热系统的结构

对于制热而言，其工作过程可用图2 所示的冷暖空调制冷（热）系统来说明。它是

在单冷空调制冷系统的基础上增加了单换阀和辅助毛细管。制热时除制冷剂走向（箭头）与制冷时相反外，且室外侧热交换器作蒸发器用于吸热，室内侧热交换器作为冷凝器用于放热。

8.1.3 制冷（热）系统各器件的功能与作用 现说明如下：

(1)压缩机: 压缩机运转后，产生吸排气功能，并由低压管口（粗）吸气、高压管口（细）排气，推动制冷剂在制冷管路中循环流通。同时对低压管吸入的制冷剂进行压缩变为高压高温后由高压管口排出。

(2)冷凝器: 对压缩机排出的高压、高温气态进行制冷，在流经冷凝器的过程中，逐步散热降温而冷凝为液态／中温／高压制冷剂，实现制冷剂从气态到 液态的转换，以把制冷剂携带的热量散发到空气中，实现热量的转移。

(3)毛细管;是一根直径4 mm、长l m左右的细铜管，接于过滤器（或冷暖机单向阀）与蒸发器之间，对冷凝器流出的中温高压液态制冷剂进行节流降压，使蒸发器中形成低压环境。

(4)过滤器: 滤除制冷剂中微量脏物，保证制冷剂在制冷管路中的循环流通。(5)蒸发器: 经毛细管降压节流输出的制冷剂，在流经经蒸发器管路过程中逐步沸腾蒸发为气体，并在蒸发过程吸收外界空气的热量，使周围空气降温。

8.2 空气循环系统的结构和工作过程

图3 是窗机空气循环系统示意图。它由室内侧、室外侧空气循环两部位组成。两者的核心器件均是多绕组风扇电机。风扇电机的转速受控于功能开关（又称主令开关），风速设置不同，功能开关对风扇电机调速绕组抽头供电不同，调速绕组线圈匝数不同，它与运转绕组串联后的匝数不同，从而使风扇转速不同。

8.3 电气控制系统的结构和工作过程

电气控制系统的核心器件是压缩机和风扇电机，如图4 所示。这两个器件的CR 运行绕组在得到交流220 V 电源后，CS 启动绕组瞬间有启动电流流过就开始运转，把电能变换为机械能。压缩机运转产生的机械能带动制冷系统工作以实施制冷（热）；风扇电机运转产生的机械能，带动扇叶旋转以实现空气循环。

(1)压缩机工作控制

这里，以图4(a)所示的窗机置于高冷状态为例说明。由图可见，这时功能开关1 端

分别与4 端、8 端接通，对压缩机、风扇电机提供供电回路。其中压缩机供电回路如下：交流220 V 电源插头L 端→功能开关1端、8 端→温控器开关的C 端、L 端→F1 过载保护器的1 端、2 端→压缩机的C 端。此时分为两路：一路经R 端→C 启动电容的1 端（运转电流）；另一路径S 端子→C 启动电容2 端、1 端（启

动电流），最后至电源插头的N 端。这样，在压缩机接通电源后，就启动运转，空调开始制冷。当制冷达到设置温度时，温控器断开压缩机供电电路，压缩机停止运转，终止制冷。当室内温度上升到高于设置温度时，温控器再次自动接通压缩机供给回路，压缩机再次运转制冷，以后重复上述过程。至于过载保护器，它紧贴在压缩机外壳上以感知压缩机温度。在压缩机启动或运转中，电流过大或压缩机过热时过载保护器会呈现高阻（相当于断开），从而切断压缩机供电回路，达到保护压缩机的目的。毕业设计主要内容和拟采用的研究方案

9.1 光纤温度传感器的设计

根据光纤弯曲损耗的理论分析，光纤温度传感器结构由三大部分组成：温度敏感头、传输与信号处理部分，具体结构示意图如图3 所示。9.1.1 温度敏感头

温度敏感头是温度传感器中最主要的部件，是将所测量温度转换成直接能够测量的参数，在这里，是转换成光纤的损耗大小，同等状态下，损耗大，探测器接收到的光功率小，反之，接收到功率就大。传感头主要由多模光纤与金属构件组成，如图3 所示，将光纤施加一定的张力后直接加载在多边形金属构件上，固定好后将光纤两端头引出，在引出光纤的两端制作连接器，外加光纤保护措施，传感头主要工序就已经完成了。金属零件随温度高低不同产生形变也不一样，加载在 13 零件上光纤弯曲损耗大小随之改变金属件受到温度越高，形变越大，在光源输出光功率稳定情况下，光纤弯曲损耗增加时，探测器接收到的光功率就会减小，反之，接收到的光功率增大。当传感头处的温度场发生变化时，通过探测器将接收到的不同光信号转换成电信号，进一步处理、计算，输出外界的温度值大小。金属零件在热变形时，其变形量不仅与零件尺寸、组成该形体的材料线膨胀系数α、环境温度t 有关，而且与形体结构因子(取决于几何参数)有关，计算比较复杂，在这里采用传统的公式模拟来计算：

Lt=L[1+α(t-20°C)](5)式中，Lt—温度t 时的尺寸；L—20℃时的尺寸；α—线膨胀系数，其数学表达式比较复杂，可选用平均线膨胀系数，经过查表可知。为了提高传感器的灵敏度，温度敏感头金属材料需选用膨胀系数较大的，且膨胀系数在整个温度测量区间要较稳定，有较好重复性；温度敏感头的结构形状也是要考虑的另一个因素，不同的形状，对灵敏度影响很大。要提高传感头对温度的响应时间，需要选用导热系数较高的材料，比热越小越好，在温度突变时，能快速响应。经过课题组反复计算与试验，选用成本较低、加工容易、导热较快，并且满足使用范围的金属材料铝。通过试验，传感器在-40°C～＋80°C温度范围内均可精确工作。9.1.2 传输部分

光纤在这里不仅要作为转换器件使用，同时也作为光信号传输载体，选用对弯曲损耗更敏感的多模光纤，一般地采用62.5/125μm 标准的多模光纤。由于加载光纤时要施加一定的张力控制，使得光纤缠绕在金属零件上，光纤本身就比较容易损坏，敏感头处光纤长时间受到一定内应力作用，必须对光纤的涂层进行加固耐磨处理，增加传感器使用的可靠性。9.1.3 信号处理部分信号处理部分

主要由发光管、探测器的驱动电路与数字电路处理两部分组成，发光管、探测器的驱动电路技术已经非常成熟。数字电路处理主要使用价廉物美的单片机，CPU使用美国ATMEL 公司生产的AT89C52 单片机，是一块具有低电压、高性能CMOS 8 位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes 的随机存取数据存储器（RAM），全部采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS－51 指令系统及8052 产品引脚兼容，片内置通用8 位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。A/D 转换采用AD 公司生产的12 位D574A 芯片，转换时间位25μs，数字位数可设定为12 位，也可设为8 位，内部集成有转换时钟、参考电压和三态输出锁存，可以与微机直接接口。为了方便在现场使用，光纤温度传感器扩展了LCD 显示接口，同时还扩展了一个RS-232 通信口，用于同上位机进行通信，将现场采集的数据传送到上位机，进一步分析处理。整个监控程序采用模块化设计，主要的功能模块有：系统初始化，A/D 采样周期设定，数字滤波，数据处理，串行通信，中断保护与处理，显示与键盘扫描程序等。程序采用单片机汇编语言来编写，使用广泛、运算的速度快等特点，有效的利用单片机上有限的RAM 空间，其中，由于温度的变化引起光强的变化不是线性的，因此我们采用查表法对其测量值进行线性补偿。

9.2 试验检验与数据处理

已经制作好的温度敏感头通过试验测试。第一步，在温度敏感头的一端光纤连接器上加载稳定的短波长的光源，另一端接

相匹配的光功率计，将温度敏感头置入恒温槽中； 第二步，设置恒温槽温度，观察光功率计值的变化情况，要满足在测量的整个工作区间光功率都有变化；

第三步，定点测量，设定几个或更多温度点，记录下，温度与光功率对应值，反复多次试验，观察温度敏感头的重复性。光纤温度传感头通过试验测试，将温度与光功率相对应数据制成表格，具体见表1 所示，曲线图见图4。

通过上述试验表明，传感头满足使用要求，重复性非常好，加载发光管与探测器驱动电路以及信号处理电路，整体调试传感器，观察温度与传感器输出的电压值关系，重复操作上述试验第二、第三步，具体的温度与电压相对应值见表2，曲线图见图5。

通过观察上述两个曲线，形状基本一致，重复性较好，表明传感器整体性能满足要求。将几个特殊点电压值送到单片机进行处理，采用直线插值拟合或者最小二乘法曲线拟合，输出温度值。通过实测检验，与标准温度值误差最大值为±1°C，基于金属热膨胀式的光纤温度传感器设计是成功的，传感器整体测试精度较高。

9.3 设计方案

系统原理如图1 所示,采用可见光将光束直接射入2根经端面处理且并排放置的光纤中,同时为使2 根光纤输出的光强近似相等且最大,采用2 个不同焦距的透镜来增强光的耦合程度。根据马赫2曾德干涉原理,在出口处2 路光纤并排紧密放置,发生干涉。随后由CCD 传感器接收,并 在监视器上观测温度变化时条纹的变化规律。一方面通过温度标定得到温度与条纹数的对应关系, 另一方面使用MATLAB 对采集到的干涉图像进行处理,通过程序自动判别条纹数。从而得到温度的变化值,实现光纤温度传感测量。

马赫2泽德干涉型光纤温度传感器装置

9.3.1 实现方法与现象(1)平台的搭建

为了得到较好的效果,实现中应注意以下问题: ①耦合问题:在光纤传感系统中,各部件采用耦合效率较高的凸透镜耦合,如图2 所示。将激光器放在凸透镜的焦点上,使其为平行光,然后再用另一个凸透镜将平行光聚集到光纤端面上。整个耦合系统调整组装较容易,使用方便。

图2 光路耦合示意图

②光路准直:搭建实验平台时要注意使整个光路平行于平台,这就需要利用光屏十字法来校准光路。首先确定激光束与实验平台平行;其次在光路上分别加上透镜,调整光具座使透镜前后的光斑落在十字的中心位置。并且依据透镜焦距,使光纤的端面尽量位于透镜的焦点上。如 图3 所示。

图3 光路准直示意图

(2)产生的现象

根据前面论述的方案,通过光路调整等一系列过程,得到干涉图像如图4 所示。通过使光纤的感温部分受热,可以在监视器上观察到条纹的变化。当温度升高时,条纹几近匀速地向右移动;当温度降低时,条纹向相反的方向移动。这样的变化较为规律,但是对于温度检测电路来说,要求温度变化可测,从而得到定量的关系;对于图像检测而言,条纹要尽量清晰,明暗对比强烈,才能在图像处理时减少不必

要的误差。

图4 干涉条纹图像

9.3.2 信号检测及处理 1 温度标定

(1)方案: 为使感温部分的光纤均匀受热,选择2 个5 cm的薄铜片将光纤夹入其中。使用电烙铁为其加热,使其温度变化范围加大,条纹移动明显。对于其他不感温光纤,将其固定在绝热平台上,减小热源的影响。

(2)电路设计:本文使用热敏电阻标定温度与干涉条纹数之间关系,由于热敏电阻随温度变化呈指数规律,即其非线性是十分严重的。当进行温度测量时,应考虑将其进行线性化处理。测温电路如图5 所示。

图5 测温电路

本系统中所用的热敏电阻为负温度系数。其特性可

以表示为:Rt = Rt0 exp B1T-1T0(1)式中: Rt、Rt0分别为温度T 和T0 时的电阻值。根据式(1)以及压阻变换关系可以得到下面这个最终的根据电压的变化从而测得温度变化的表达式:1T=1BlnUtUt0+1T0(2)(3)数据处理

在测量过程中,为找到合适的电压测量点,选择时间为参考因素,以60 s 为一个阶段,测量一次热敏电阻两端电压,记录电压值,并根据公式得对应的温度,求得Δt。同时记录在这些点间的条纹移动数量,记为Δn。根据Δt 和Δn 可得到温度与条纹之间的函数关系。(4)结果分析

设条纹变化数为Δy ,温度变化数为Δx ,则根据实验数据可以得到这样一个近似线性的函数关系式:Δy = 8.30Δx。即温度升高1 ℃,条纹移动8.30 个。如果标定起始温度,根据这一关系,即可得到变化后的温度值。9.3.3 干涉条纹图像采集与处理

采用MVPCI 专业图像采集卡采集干涉条纹图像,采集程序如图6 所示。并对图像做如下处理(见图7): 对CCD 采集下来的图像(见7(a))需调用imfilter 函数进行图像滤波(滤波结果见图7(b))。并使用阈值操作将图像转换为二值图像(见图7(c)),从而很好地将对象从背景中分离出来。通常温度的判断基于处理后的条纹图像,因此需采用边缘检测来提取图像的特征。在MATLAB 中使用专门的边缘检测edge 函数,调用Sobel 算子进行检测。结果如图7(d)所示。

采集流程图

图7 干涉条纹图像采集与处理

9.3.4 条纹记数程序设计

(1)设计思路:根据边缘检测后条纹的图像质量,提取图像质量较好的横坐标为80 的一行元素的像素值,对其进行扫描,得到像素值为1 的位置,即条纹边缘的位置;由于边缘提取得到的条纹是原来条纹的轮廓,所以2 个边缘构成一个亮或暗条纹。因此需要将提取出来的边缘位置与原图像进行对比,从而对条纹精确定位;判定离标定位置最近的亮条纹的分布情况,找到条纹移动规律;计算条纹移动周期,借鉴光学测量中的相位展开原理,将图像变换为近似线性的曲线,从而得到条纹移动过总的像素值,除以周期,即得条纹移动个数。程序模块流程图如图8 所示。

(2)结果分析：通过上面的程序计算,得到距离标志位32 最近的亮条纹位置R 的变化情况(见图9)。可看出, R 的值是有规律地在变化,表明R 存在周期性。通过程序中得到的r(条纹边缘像素)计算周期,即T = 22。根据相位展开的相关原

图8 条纹记数程序流程图

理,把像素值小于32 ,且与其前相邻一个像素的差大于某一值时,将其加上一个周期,转换为类似线性的函数,如图10 所示。由图(10)可以得到移动条纹总的像素值M = 820 ,除以展开周期T = 22 , 即可以判别移动条纹个数N =M/ T = 37。由于确定的判别像素间距,程序在条纹小范围左右徘徊的状态时难以判别,会产生误差。因此,程序计算得到的数据与前面测温时数出来的条纹个数41～46(120 s)近似,说明此程序的处理较为正确。此时,根据前面温度检测得到的结果,即条纹数与温度变化的关系Δy = 8.30Δx ,得到温度变化值Δx =Δy/ 8.30 = N/ 8.30 = 4.46 ℃,对照前面热敏电阻计算的温度变化值5.27 ℃,结果较为一致。说明此程序可以用来判定条纹个数,对应温度变化与条纹数的关系,就可以得到温度变化值,从而实现光纤温度传感测量。

图9 距标定位最近的亮条纹分布图

图10 展开后的图像 结束语 毕业设计（论文）参考文献

[1]张志鹏, W A.Gambling，著，光纤传感器原理，中国计量出版社，1991 [2]王玉田.光电子学与光纤传感器技术[M].北京: 国防工业出版社, 2003.[5]廖延彪.光纤光学[M].北京:清华大学出版社,2000.[6]许忠保, 叶虎年, 叶 梅.半导体吸收式光纤温度传感器[J ].半导体光电, 2004 , 25(1): 62264.[7]赵仲刚, 杜柏林, 逢永秀, 等.光纤通信与光纤传感[M].上海: 上海科学技术文献出版社, 1993.[8]张福学，传感器应用及其电路精选.电子工业出版社，1991 [9]强锡富，传感器，哈尔滨工业大学，2001.5 [11]关荣峰，等，半导体光纤温度传感器特性研究，光电工程，V61240997 [13]王廷云，罗承沐，申烛，半导体吸收式光纤温度传感器，清华大学学 报(自然科学版)，2001 [14]黄玲.无线传感器网络简述 [J] [15]传感器世界.2005.11（10）

[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：光纤气体传感器总结

光纤气体传感器调研总结

光纤气体检测综述

1.1国内外光纤气体检测技术的发展

气体传感器是一种把气体中的特定成分检测出来, 并转换成电信号的器件, 人们很早就开始了气体传感器的研究, 将其用来对有毒、有害气体的探测, 对易爆、易燃气体的安全报警。对人类生产生活中所需了解的气体进行检测、分析研究等, 使得它在工业生产和日常生活中起到耳目的作用。

光纤传感技术是一项正在发展中的具有广阔前景的新型高技术。由于光纤本身在传递信息过程中具有许多特有的性质, 如光纤传输信息时能量损耗很小, 给远距离遥测带来很大方便。光纤材料性能稳定, 不受电磁场干扰, 在高温、高压、低温、强腐蚀等恶劣环境下保持不变所以光纤传感器从问世到如今, 一直都在飞速发展[1]。

世界上已有多种光纤传感器，诸如位移、速度、加速度、压力、流量等物理量都实现了不同性能的光纤传感。光纤气体传感技术是光纤传感技术的一个重要应用分支，主要基于气体的物理或化学性质相关的光学现象或特性。近年来，它在环境监测、电力系统以及油田、矿井、辐射区的安全保护等方面的应用显示出其独特的优越性[2]。

1989年，西安应用光学研究所的郭栓运对光纤气体传感器展开研究，在应用光学杂志上介绍了差分光谱吸收的基本原理，给出了实验框图和应用实例[15]。

1992年，中国矿业大学的王耀才等在光纤通信技术杂志上介绍了吸收型光纤瓦斯传感技术和干涉型瓦斯传感器的原理，并对其在煤矿重的应用前景做了探讨[16]。

1997年，山东矿业学院的曹永茂等人针对光纤瓦斯传感器光波波长的选择展开讨论，提出根据传感器技术指标来确定光纤瓦斯传感器的基本参数，并建立了相应的数学模型[17]。

1999年，大连理工大学刘文琦等人报道了一种新型透射式光纤甲烷传感器，用1.31μｍ InGaAsP型LED做光源测量甲烷浓度，通过研究制备一种纳米级多透射膜，增强了甲烷气体对激光的光谱吸收[18]。同年，香港理工大学,靳伟应用调制光盘技术对DFB激光器惊醒调制，研究光纤气体传感器的分时多路复用（TDM）技术。靳伟建立了计算仿真模型，仿真结果表明由20个甲烷气体传感器组成的光纤气体传感器阵列的检测灵敏度可以达到2000ppm[19-20]。之后靳伟博士与清华大学喻洪波合作，实现了连续波调频技术复用的光纤气体多点传感系统[21]。

2000年，浙江大学叶险峰等在对CH4分子近红外洗后光谱分析比较的基础上考虑与光纤的低损耗窗口相一致以及价格等因素，采用价廉的1.3μｍ波段的LED作为光源，实现了对甲烷气体的检测，检测灵敏度为1300ppm/m[6]。

2001年，燕山大学王玉田等根据甲烷气体的吸收光谱，研究了一种利用价格低廉的LED作为光源的新型投射式光纤甲烷气体传感器，选择两种同型号的LED光源作为差分吸收信号，光源驱动器自动实行交替斩波[7]。为了保证系统对甲烷气体检测的精度，采取了两项措施，一是设置了参考通道，二是采用了光源反馈通道以增强LED光源的稳定性[8]。

2005年，张爱军[3]对光谱吸收型光纤气体进行了研究。每一种气体都有固有的吸收谱，当光源的发射光波与气体的洗后光波长相吻合时，就会放生共振洗后，其洗后强度与该气体的浓度有关，通过测量光的吸收强度就可测量气体的浓度。以甲烷气体为例，通过实验研究，分析了吸收路径长度对传感器灵敏度的影响，增加吸收路径的长度，有利于提高传感器的灵敏度。气体体浓度较小时，通过增加吸收路径的长度来提高传感器的灵敏度效果明显。

2006年，中国科学院安徽光机所的阚瑞峰等可调谐二极管激光吸收光谱与多次反射池相结合，研制了用于地面环境空气中甲烷含量检测的便携式吸收光谱仪，并利用不同体积分数的甲烷气体对系统进行了测试，取得了很好的测试结果[9]。王晓梅等分析了TDLAS谐波信号的特征，建立了谐波信号的数学模型，利用较高浓度气体的二次谐波信号作为曲线，对待测气体的谐波信号进行线性回归[10]。

2007年，燕山大学王艳菊等采用双光路、双波长来解决光源功率波动、光纤损耗等问题，在接受端采用旋转双色滤光器和单探测器消除了双光电器件的飘逸对测量结果的影响[11]。同年，中国科学院安徽光机所的陈玖等应用自平衡测量方法，消除了激光的共模噪声和其他同性干扰的影响，该方法不用加信号调制和所想放大器，减小了系统装置的体积，易于集成便携式痕量气体检测仪[12]。

2008年，褚衍平等通过光纤光栅和压电陶瓷对快带光源LED进行调制，获得了与气体吸收峰对应的窄带反射出射光，检测二次谐波实现气体浓度的高灵敏测量，利用测量气室和参考气室的二次谐波比值来消除吸收系数随环境的变化、光源光功率的波动和光路干扰对测量精度的影响[13]。

2009年，华南理工大学肖兵等基于自平衡激光接收器和数字锁定放大器构造了TDLAS汽车尾气动态浓度测量系统，自平衡激光接收器通过引入一个低频反馈回路去维持吸收信号和参考信号的自动平衡，数字锁定放大器由DSP芯片实现相关检测算法，提高了系统的测量灵敏度[14]。

2010年，南京航空航天大学齐洁提出了基于光源扫描的光纤气体传感器系统设计方案，设计了一种新的基于查分吸收院里的气体传感系统，能对单一气体记性对波段测定检测，同时可以完成多种气体共存环境的检测。提出了一种基于最小二乘的背景噪声消除方法。利用传感气室的输入和输出的拟合曲线相除的方法，实现了传感器输出的归一化，解决了传感器背景噪声漂移的问题，同时解决了浓度对气体吸收谱拟合线的影响，提高了测量精度[4]。

2012年，张可可[5]以比尔-郎伯定律为理论基础，研究利用光谱吸收法测量气体的浓度，根据HIRAN数据库，选择近红外区甲烷2v3带R3支的三条气体吸收线记性研究，并确定吸收谱线的相关参数。研究波长调制光谱与谐波检测理论，利用傅立叶级数展开模型和泰勒级数展开模型分析各次谐波信号，在频率调制信号模型的基础上，采用频率-强度调制信号模型研究强度调制对各次谐波信号的影响。研究高斯线型和洛伦兹线型的各次谐波型号余波长调制系数的关系，确定各次谐波最佳的波长调制系数。对激光在光路中多次反射形成的标准具晓莹展开研究，为标准具噪声的抑制提供理论依据。

专利方面，国内发明专利《D形光纤消逝场化学传感器》，发明提出一种用于医疗、环境监控、食品安全等检测量的D形光纤消逝场化学传感器。《光纤生物传感器》这是一种光纤生物传感器，用于测定环境中微生物的种类、含量等。《光纤液位传感器》，一种光纤液位传感器，包括有光源，探测器和传感头。《带有光纤气体传感器的传感系统》 专利号：CN101545860 发明人：夏华;J·S·戈德米尔;K·T·麦卡锡;A·库马;R·安尼格里;E·伊尔梅茨;A·V·塔瓦尔;Y·赵。这是一种包括光纤芯(32)的光纤气体传感器(20),该传感器具有 位于光纤芯周围的具有不同调幅轮廓的第一和第二折射率周期调制光 栅结构（36、38)。光纤包层(40)位于所述第一和第二折射率周期 调制光栅结构周围。敏感层(42)位于所述折射率周期调制光栅结构 的其中一个的光纤包层周围。该敏感层包括由Pd基合金制成的敏感材 料,该Pd基合金例如是纳米PdOx、纳米Pd(x)Au(y)Ni(1-x-y)或纳米 Pd/Au/WOx。光纤气体传感器提供对来自燃烧环境的局部温度校正气 体浓度和成分的测量。本发明也描述了具有一个或多个光纤气体传感 器的阵列的基于反射或基于透射的传感系统。《一种光纤气体传感器》 专利号：CN101059443 发明人：侯长军;霍丹群;张红英;廖海洋;郑小林;侯文生;杨军;皮喜田。这是一种光纤气体传感器,涉及检测光气及挥发性有机气体的光纤气体传感器。本发明传感器 主要包括入射光线和出射光纤、反应池及金属卟啉溶液等。由于本发明传感器具有操作简单、成本低廉；能使待测气体与金属卟啉溶液敏感物质充分反应,显著提高检测的灵敏度；同一 反应池能对多种目标气体同时进行有效检测；从反应池的加料口加入不同的金属卟啉溶液, 就能对不同的目标气体进行有效检测,检测范围广等特点,故本发明传感器可广泛应用于厂 房装修、室内装修、工业生产及精细化工等行业中检测光气及挥发性有机物气体,有利于环 境保护和人们的身心健康。SENSING SYSTEM WITH OPTICAL FIBER GAS SENSOR，专利号：JP2009244262发明人：XIA HUA;GOLDMEER JEFFREY SCOTT;MCCARTHY KEVIN THOMAS;KUMAR ADITYA;ANNIGERI RAVINDRA;YILMAZ ERTAN;TAWARE AVINASH VINAYAK;ZHAO YU。这个专利发明了一种传感系统以及传感器。传感系统包括一组不同类别的光纤气体传感器，这些传感器通过温度修正测量气体浓度。光纤气体传感器包括光纤芯，第一和第二折射率周期性调制光栅结在光纤芯里有不同的振幅调制方法。光纤包层包裹着第一和第二折射率周期性调制光纤结构。传感层位于光纤包层结构中。传感层包括一个由Pb合金传感材料，如纳米级氧化铂等。光纤气体传感器是在燃烧环境中通过温度修正测量气体浓度。

1.2光纤气体传感器分类

（1）光谱吸收型光纤气体传感器 光谱法通过检测样气透射光强或反射光强的变化来检测气体浓度。每种气体分子都有自己的吸收谱特征，光源的发射谱只有在与气体吸收谱重叠的部分才产生吸收，吸收后的光强发生变化。根据比尔-朗伯定律，当波长为λ 的单色光在充有待测气体的气室中

传播距离为L 后，其吸收后的光强为：

I(λ)=I0(λ)exp(-αλCL)（1）

式（1）中，I0(λ)为波长为λ 的单色光透过不含待测气体的气室时的光强；C 为吸收气体的浓度；αλ为光通过介质的吸收系数。整理即：

I0)ICL

（2）

ln(通过检测通气前后光强的变化，就可以测出待测气体的浓度。利用介质对光吸收而使光产生衰减这一特性制成吸收型光纤气体传感器原理如图1 所示。光源发出的光，由光纤送入气室，被气体吸收后，由出射光纤传至光电探测器，得到的信号光送入计算机进行信号处理，可得出气体浓度。

图1 光纤气体传感器原理框图

（2）渐逝场型光纤气体传感器

渐逝场型光纤传感器是利用光纤界面附近的渐逝场被气体吸收峰衰减来测量气体浓度的方法，是一种功能性光纤传感器，从本质上说，可以认为是一种特殊的光纤光谱吸收型传感器。（3）荧光型光纤气体传感器

这是一种通过测量与气体相应的荧光辐射来确定其浓度的光纤气体传感器。荧光可以由被测气体本身产生也可以由其相互作用的荧光染料产生。荧光物质受吸收光谱中特定波长的光照射时，被测气体的浓度既可以改变荧光辐射的强度，也可以改变其寿命。和吸收型光纤气体传感器相比，荧光行传感器使用波长（荧光波长）不同于激励波长。由于不同的荧光材料通常具有不同的荧光波长，因此荧光传感器对被测量的鉴别性好。实际上希望辐射波长和激励波长离开的越远越好，在输出端可用廉价的波长滤波器将激励光和传感光分开。通常激励波长在可见光或红外区，这一波段上光源技术成熟，几个也比较低廉。（4）燃料指示剂型光纤气体传感器

一些气体在石英光纤低耗窗口内没有较强的吸收峰，或者虽有吸收峰但相应波长的光源或检测器不存在或太昂贵，解决这些问题的方法之一是应用燃料指示剂作为中间物来实现间接传感。燃料与被测气体发生化学反应，使得燃料的光学性质发生变化，利用光纤传感器测量这种变化，就可以得到被测气体的浓度信息。最常见的燃料指示剂光纤气体传感器是pH值传感器，一些燃料指示剂的颜色会随着pH值得变化而变化，引起对光的吸收的变化。通过测量某些气体浓度变化带来的pH值变化，分析气体浓度信息。

图 2 1.3 光纤气体传感器的特点

由于光纤本身传输损耗和微型结构，光纤气敏传感器存在两个基本限制：一是光线的低损耗传输窗口的限制，石英光纤只在1.1~1.7um的近红外区有低损耗和低散射。若在中、远红外区进行探测会造成光信号较大的衰弱，致使光通过待测气体后的变化与气体的检测参数不成特定的关系。而多数气体在中、远红外光谱区存在较强的吸收光谱。另一限制是光纤本身的微型结构使得光纤只有较小的数值孔径，光耦合难以很高。但在短距离传输检测中，采用数值孔径较大的塑料光纤可提高光耦合，又不会产生较大的传输损耗。

尽管光纤气体传感纯在限制，但光纤气体传感器较传统的气体传感器仍具有很多优点：

（1）光纤气体传感器本质安全、抗电磁干扰、绝缘性能好，且耐高温、耐高压、防腐蚀、阻燃防爆，适用于远距离遥测和某些特殊环境的分析；（2）光纤传输损耗低，信息容量大，直径细，重量轻，光纤及探头均可微型化；

（3）测量范围宽，精度高，工作稳定，寿命长，成本低，可同时进行多参数或连续多点检测疑惑的大量信息；

（4）系统匹配性能好，容易实现检测及反馈控制的数字化、自动化和一体化；

（5）光纤探头对被测量场的影响小，灵敏度高，动态范围大，响应速度快；（6）光纤的生物兼容性好，加之良好的柔韧性和不带点的安全性，使之尤其适应于生物和临床医学上的实时、体内检测；

（7）在大多数情况先，光纤气体传感器不改变样品的组成，是非破坏性分析。

由于光纤气体闯爱情具有上述有点，尤其他的本质安全、抗电磁干扰的特点，是其他气体传感器无法比拟的。这使它可以安全方便地用于易燃易爆、强电磁干扰或其他恶劣环境中气体的检测。

产品调研

1、北京品傲光电科技有限公司 光纤传感器性能指标如图3：

图 3 系统设备及参数如图4：

图 4 光纤气体传感器课探测气体如图5：

图 5 产品实例图：

10,000 ppm= 1％ v / v（体积之比）价格：

35万左右。基恩士（香港）有限公司

目前产品只能测气体的有无，但工作温度能到达300度

2、深圳富凯士公司

只能测单一气体的话是有成品，但是要将混合气体的成分区分开来的话，我们还在实验室阶段，暂时没有成品提供。

3、北京蔚蓝仕没有相关光纤气体传感器。

浏览多家国外知名气体传感器厂家中国区主页，如英国City Technology；日本费加罗，欧姆龙（只能测物体数量）Nemoto；美国飞思卡尔，欧米伽；德国SENSOR等。未发现相关光纤气体传感器的产品。

长春光机所：期刊论文《用于石油测井和管道运输的分布式光纤传感技术》，阐述了我国分布式压力，温度光纤传感器在石油化工方面的应用情况。

发明专利《D形光纤消逝场化学传感器》，发明提出一种用于医疗、环境监控、食品安全等检测量的D形光纤消逝场化学传感器。《光纤生物传感器》，这是一种光纤生物传感器，用于测定环境中微生物的种类、含量等。《光纤液位传感器》，一种光纤液位传感器，包括有光源，探测器和传感头。安徽光机所： 王晓梅等《基于可调谐二极管激光吸收光谱的高精度痕量气体浓度定量方法》，分析了TDLAS谐波信号的特征，建立了谐波信号的数学模型，利用较高浓度气体的二次谐波信号作为曲线，对待测气体的谐波信号进行线性回归。

参考文献

[1] 陈娟，冯锡钰，蒲春华.光纤气体传感器综述[J].吉林工学院学报（自然科学版)，1997.14-15 [2] 贾振安,王佳,乔学光,葛朋.光纤传感技术在气体检测方面的应用[J].光通讯技术,2009.55-58 [3] 张爱军.光谱吸收型光纤气体传感器的研究.武汉理工大学硕士学位论文.2005,1:54-57 [4] 齐洁.光谱吸收型光纤气体传感技术研究.南京航空航天大学博士毕业论文.2010,2:1-2 [5] 张可可.光谱吸收式光纤气体检测理论及技术研究.哈尔滨工程大学博士学文论文.2012,2:1-2 [6] 叶险峰,汤伟中.CH4气体光纤传感器的研究[J].半导体光电.2001,21(3):218-200 [7] 王玉田,郭增军,王莉田等.投射式光纤甲烷气体传感器的研究[J].传感技术学报.2001,6(2):147-151 [8] 王玉田,郭廷荣,张为俊.高分辨率高灵敏度可调谐近红外二极管激光光谱探测[J].光学与光学技术.2004,(23):5-8 [9] 阚瑞峰,刘文清,张玉钧等.基于可调谐激光吸收光谱的大气甲烷监测仪[J].光学学报.2006,26(1):67-70 [10] 王晓梅,张玉钧,刘文清等.可调谐二极管吸收光谱痕量气体浓度算法的研究[J].中国激光.2006,3(Suppl):349-352 [11] 王艳菊,王玉田,王忠东.光纤甲烷气体检测系统的研究[J].压电与声光.2007,29(2):148-152 [12] 陈玖英,刘建国,张玉钧等.调谐半导体激光吸收光谱自平衡检测方法研究[J].光学学报.2007,27(2):350-353 [13] 褚衍平,张景超,管立君等.双气室气体检测系统的研究[J].应用光学.2008,29(3):390-393 [14] 肖兵,梁瑛琳,叶一如.提高基于TDLAS的废弃动态浓度测量系统分辨率与灵敏度的方法[J].仪表技术与传感器.2009,5:99-102 [15] 郭栓运.差分光谱光纤气体传感器的基本原理[J].应用光学.1989,6:28-31.[16] 王耀才,石艺尉,姜洪涛.光纤传感技术在煤矿中的应用研究[J].光通信技术.1999,1(35):4-9 [17] 曹茂永,张逸芳,张士昌等.吸收光谱式光纤瓦斯传感器的参数设计[J].煤炭学报.1997,22(3):280-283.[18] 刘文琦,牛德芳.光纤甲烷气体传感器的研究[J].仪表技术与传感器.1999,1:35-36.[19] Jin wei.Crosstalk analysis of a TMD fiber gas sensor array using wavelength modulation of the DFB lase[J]r.SPIE Conference of Fiber Optic Sensor Technology and Applications.1999:326-337.[20] Jin wei.Performance analysis of a time-division-multiplexed fiber-optic gas-sensor array by wavelength modulation of a distributed-feedback laser[J].Applied Optics.1999,38(25):5290-5297.[21] 喻洪波,廖延彪,靳伟等.光纤化的气体传感技术[J].激光与红外.2002,32(3):193-196.

第五篇：光纤陀螺-光电子技术在光纤传感器中应用的典范

《三国演义》120回简答题梳理

第一回宴桃园豪杰三结义

斩黄巾英雄首立功

1、请简述刘关张桃园结义的故事

汉朝末年，黄巾倡乱，幽州太守刘焉发榜招军，榜至涿县，为刘备所见，叹息之余，偶遇屠户张飞，张飞见刘备出生不俗，便约其至村店饮酒，期间又遇因杀恶霸而逃难的关羽，三人志趣相投，次日便于桃园处结义，相约共谋大事（同心协力，救困扶危，上报国家，下安黎庶）。玄德为兄，关羽次之，张飞为弟。（117字）

2、请简述曹操幼时假中风诈叔父体现他“多机变”的故事情节

曹操小时候游荡无度，其叔父见此曾愤怒地向其父曹嵩告状。曹操受不了父亲的责备，忽心生一计，看见叔父诈倒于地，作出中风情状。叔父信以为真，告之曹嵩。但当曹嵩急视曹操时，竟发现曹操安然无恙，曹嵩竟相信曹操所言叔父不喜欢自己的谎话，日后但凡叔父言操之过，都不听。（127字）

第二回

张翼德怒鞭督邮

何国舅谋诛宦竖

请简述张飞怒鞭督邮的故事（字数120字左右）

刘备平定黄巾有功被封为安喜县县尉。不久，督邮前来巡查。刘备因没向督邮送钱而遭督邮陷害。消息传至张飞耳中，张飞气得两眼圆睁，咬碎钢牙，冲进馆驿揪住督邮的头发，扯到县衙前，绑在马桩上，用柳条使劲抽打，一连打断十几根柳条。幸好为刘备及时制止，而后三兄弟弃官投奔刘恢。（130字）

第三回

议温明董卓叱丁原

馈金珠李肃说吕布

请简述李肃说吕布弃义父丁原投靠董卓的故事（字数120字左右）

董卓进京后宴请大臣，提出废帝想法。荆州刺史丁原表示反对，并于次日，派义子吕布搦战董卓，董卓大败而逃。正当董卓犯愁之际，部将李肃挺身而出，说他与吕布是同乡，只要董卓愿让出赤兔马和金银珠宝给吕布，他定能叫吕布背叛丁原，投降董卓。董卓许之。果不其然，吕布一见赤兔马便喜爱得不得了。当夜便将丁原杀害，投效董卓，拜董卓为干爹。（158字）

第四回 废汉帝陈留践位

谋董卓孟德献刀

1、请简述曹操献刀的故事（字数120字左右）

董卓欺主弄权，曹操借王允七星宝刀进府伺机行刺，见董卓倒身卧于床上时，急抽出宝刀，待要行刺，不料董卓从衣镜中看见曹操的动作，转身相问。曹操灵机一动，忙称自己有口宝刀，欲献董卓。董卓拿过宝刀，递与吕布收了。董卓引曹操出阁看马，曹操称想试试董卓赐的马。然后快马加鞭，逃之夭夭。（135字）

2、请简述曹操误杀吕伯奢全家的故事（字数120字左右）

曹操行刺董卓不成与陈宫一道来到成皋，投宿吕伯奢家中。吕伯奢吩咐家人杀猪款待,自己出庄买酒。不料曹操听闻磨刀声竟怀疑吕伯奢家人要杀自己，遂将其一家八口杀害，随后在途中又逢买酒而归的吕伯奢，为绝后患，趁其不备，挥剑杀之灭口，并声称“宁教我负天下人，休教天下人负我！”（130字）

第五回 发矫诏诸镇应曹公 破关兵三英战吕布

1、请简述关羽温酒斩华雄的故事（字数120字左右）

董卓战将华雄连斩诸侯联军二将,袁绍无措, 关羽毛遂自荐,因官阶太小,袁术反对；曹操力荐,关羽立下军令状。曹操备了热酒一杯，关羽却说待他斩了华雄后再饮不迟。众诸侯听得关外喊声大举，不一会，关羽马到中军，提华雄之头，掷于地上。其酒尚温。（116字）

2、请简述三英战吕布的故事（字数120字左右）

董卓听说华雄被杀便派吕布驻守虎牢关。袁绍派八路大军前去攻打，却被吕布连杀数将。情急之下，张飞冲杀上去，连战五十回合。关羽见张飞不敌吕布前去助战，厮杀三十回合，仍不敌。刘备见状飞马掣剑斜刺过来，三人轮流厮杀吕布，吕布难以招架，便朝刘备虚晃一戟，拍马冲出包围圈，逃回虎牢关。（135字）

第八回

王司徒巧使连环计 董太师大闹凤仪亭

1、请简述连环计的故事（字数120字左右）

董卓为乱朝政。司徒王允先将美貌的义女貂蝉许给董卓的义子吕布,不久却把她送给董卓。吕布大怒，在凤仪亭与貂蝉相会，被董卓发现，貂蝉乘机离间董卓和吕布的关系。王允与吕布联合，诱使董卓离开长安，吕布杀死董卓。不久，吕布被迫出走，而王允也被董卓的部将杀死。（123字）

第十二回 陶恭祖三让徐州

曹孟德大战吕布

请简述三让徐州的故事

曹操为报父仇发兵攻徐州，刘备与孔融前往救援陶谦。陶谦感刘备之德欲将徐州牧之位让与刘备。刘备辞谢不受。/刘备劝退曹军后，陶谦又欲让徐州，刘备亦不受，只答应屯军小沛。/而后陶谦病危，临终再次将徐州托与刘备，刘备方才接受。（106字）

第十六回 吕奉先射戟辕门 曹孟德败师淯水

1请简述吕布射戟辕门

袁术派大将纪灵进攻刘备住地，袁术送粮请吕布助战，刘修书请吕布解围，吕知助袁不利已，但碍送粮之面，便在辕门设宴和解。纪灵与张飞斗气，吕大怒，令左右树戟150步辕门外，若一箭中戟小枝，两家罢兵；不中，各自安排厮杀；不从其言者，并力拒之。吕果中，双方罢兵。（131字）

2请简述典韦之死

宛城之战中，张绣用贾诩之计夜袭曹营，先让人将典韦灌醉，再命人偷了典韦的短戟，致使典韦在掩护曹操出逃之时，身无片甲。虽奋力以腰刀砍杀二十余敌，终因寡不敌众，中枪大叫数声而死。死后半晌，尚无一人胆敢进入。曹操获悉痛失典韦后自称比失去了长子和侄儿还要悲痛。（125字）

第十七回 袁公路大起七军

曹孟德会合三将

请简述曹操割发代首的故事

曹操征张绣途中，恰逢稻麦成熟，为显示爱民之心，曹操下令要求众将士不准纵马毁麦。没想到禁令刚下，曹操的马受惊跑入麦田，踏毁麦田。此时，曹操假意叫来行军主簿，要求议罪。主簿犯难,谋士郭嘉便引《春秋》中“法不加于尊”的说法为其开脱, 曹操顺水推舟，割发代首以示众人。（129）

第十八回 贾文和料敌决胜

夏侯惇拨矢啖睛

简述夏侯惇（dūn）拨矢啖睛

夏侯惇奉操命征讨吕布以助刘备，行进中遇布猛将高顺，便出马迎战。战四五十合，高顺败下阵来。夏侯惇追高顺，却被布将曹性偷袭，射中左眼。夏侯惇急拔箭，却连眼珠拔出，大呼 “父精母血，不可弃也”，纳于口啖之，复挺枪纵马，直取曹性。曹性死，夏侯惇纵马便回。两军闻之骇然。（129）

第十九回 下邳城曹操鏖兵

白门楼吕布殒命

简述白门楼吕布殒命

操淹下邳，吕布恃有赤免马，沉溺酒色不出战。布部下起离心，盗赤兔马献操，插白旗欲献东门。曹军攻城，吕布迎敌，少憩门楼之时却被叛将生擒。操在白门楼上处置吕布。吕布盼刘备相助，并愿辅操定天下。曹问备何如，备提董卓之事，吕布怒骂备无信。操下令将吕布缢死，割首示众。（128字）

《三国演义》21-50回简答题

第二十一回 曹操煮酒论英雄 关公赚城斩车胄

简述曹操煮酒论英雄

刘备寄于曹操篱下，以种菜掩人耳目。一日，曹操请刘备坐饮畅谈。曹操问天下谁是英雄，刘备答了袁绍等人的名字，曹操只是摇头。操说“天下英雄，惟使君与操耳”。刘备闻言大为吃惊，匙箸落地。此时雷声大作，刘备借雷声掩饰吃惊，使曹操认为其胆小如鼠，不复怀疑。(122字)

第二十三回 祢正平裸衣骂贼 吉太医下毒遭刑

简述祢衡击鼓骂曹

曹操欲使人劝说刘表归顺，孔融荐祢衡。曹操见之，不加礼，祢相讥，又批斥其人才。曹操恼怒，命其为鼓吏以辱之。祢衡于宴上裸衣击鼓，痛骂操。操不愿负杀戮贤士之名，遂遣之。祢衡在众人的劝说下奔赴荆州。至荆州祢又讥讽刘表，刘为免受害贤之名，遣其去见黄祖。祢衡后被黄祖杀死。（130字）

第二十五回 屯土山关公约三事 救白马曹操解重围

简述关公约“三事”

曹操率军征讨刘备，刘备投奔袁绍，关羽被曹操围困在土山之上。操使张辽前往说之。辽具说关公拼死有三罪，降操有三利。关公亦有三约：降汉不降曹；礼待二嫂；一旦得知刘备下落，便当辞去。操从其言。关公告甘、糜二夫人后降操。（105字）

第二十七回 美髯公千里走单骑 汉寿候五关斩六将

简述关羽千里走单骑过五关斩六将

关羽与刘备失散，暂居曹营。曹操一心想收服关羽，三日一小宴，五日一大宴，赐美女、金银、官职等物品，关羽独留下赤兔马，以便来日寻刘备方便。听到刘备下落后，关羽将官印吊于屋中，带上嫂嫂，奔向刘备。途中因没获曹操批准，在东岭等五个关口受到孔秀等六将的阻拦，关羽皆杀之闯关。（132字）

简述典故：身在曹营心在汉（第二十六、二十七回）

（这一典故常用来比喻人在某一方挂职，心却向往另一方。）

刘备兵败投袁绍，关羽被曹操所俘，曹操礼遇甚厚，拜为偏将军，封为汉寿亭侯，但关羽身在曹宫心在汉，“降汉不降曹”。为报曹操知遇之恩，他杀颜良，诛文丑，解曹军白马之围，但绝不能背叛刘备。后来，关羽打听到刘备下落，拜书告辞曹操，“千里走单骑”，“过五关斩六将”，终于找到刘备。（134字）

第三十回 战官渡本初败绩

劫乌巢孟德烧粮

请简述许攸问粮

官渡之战前夕，许攸为袁绍所逼而投奔曹操。曹知许来投，跣足出迎，还先拜于地。攸说明来由，并问曹军军粮多少。操先答可支一年后改口半年，攸拂袖出帐，操为挽留攸曰“三月耳”，攸笑操果为奸雄。操就附耳说只有此月粮。攸大声道“粮已尽矣”，操愕然。而后，攸出谋取乌巢，使曹军以少胜多，打败袁绍。（131字）

请简述官渡之战

（这是我国历史上以弱胜强、以少胜多的着名战例之一。）

袁绍率十万大军进驻官渡，企图消灭曹操的军队。谋士许攸遭疑投降曹操，并且提供了许多情报。曹操得知袁绍在乌巢囤积了大量粮草，立即亲率精锐军队夜袭乌巢。袁绍只派少量骑兵救援乌巢，仍然留主力进攻官渡。由于乌巢粮草被烧光，袁军上下恐慌，官渡前线的大将亦投降曹操。（128）

第三十二回 夺冀州袁尚争锋 决漳河许攸献计

请简述许攸献计夺冀州

袁绍死后，其子袁尚兵退冀州。为助曹操夺取冀州，许攸献计，令曹操决漳河之水淹城。守城审配闻此仅是暗笑，不作防备。不想，当夜，曹操添十倍军力并力发掘，等到天亮，竟挖出两丈深的战壕。然后引漳河水灌之，水淹冀州。以致城内弹尽粮绝，军士饿死殆尽。终而被曹军攻破，审配被斩，陈琳投降。（136字）

第三十四回 蔡夫人隔屏听密语 刘皇叔跃马过檀溪

刘备之“髀肉复生”

[成语解释：因为长久不骑马，大腿上的肉又长起来了。形容长久安逸，无所作为。]

刘表邀刘备荆州相会。席间，刘备反对刘表废长立幼，自觉语失，起身如厕。因见髀肉复生而潸然流涕。刘表怪之，刘备解释说是因为久不骑马，导致髀里肉生，又感慨老之将至，功业未建。刘表以“煮酒论英雄”之事安慰刘备，不料刘备竟乘酒兴失口言说天下碌碌之辈，不足为虑。刘表默然。（130字）

请简述刘皇叔跃马过檀溪

刘表夫人蔡氏听到刘备反对刘表立幼子为继承人，遂与其弟蔡瑁密谋，以刘表名义在襄阳设宴欲害刘备。宴上，荆州幕宾伊籍将蔡氏阴谋密报刘备，并引其从西门逃脱。蔡瑁闻讯，追至檀溪，刘备纵马下溪，马前蹄忽陷。刘备大呼“的卢，的卢，今日妨吾”，马遂纵身而起，跃过檀溪。刘备脱险。（131字）

第三十五回 玄德南漳逢隐沦 单福新野遇英主

简述刘备的治理新野 第34－35回（这是很能说明刘备明君“仁德”之心的事例。）

刘备受命屯驻新野长达七年之久，在此期间，刘备对自己的政治生涯进行了认真的反思，并接受“水镜先生”的批评，更加重视争取民心，为重新崛起准备条件。他以安民为务，因此“军民皆喜，政治一新。”新野百姓欣然讴歌道：“新野牧，刘皇叔；自到此，民丰足。”（120字）

第三十六回 玄德用计袭樊城 元直走马荐诸葛

简述元直走马荐诸葛

徐庶之母被曹操取许都，程昱仿徐母字叫徐庶归曹。徐庶接信后念母，与刘备别，刘备置酒饯行，泣留不肯相离，送了一程又一程。徐庶匆匆离去。后因树林隔断视线，刘备命尽伐之，以免阻挡自己望徐庶之目。忽徐庶拍马而回，荐诸葛亮后再别刘备，之后刘备便有三顾茅庐之美谈。（125字）

第三十七回 司马微再荐名士 刘玄德三顾茅庐

歇后语：徐庶进曹营——一言不发 第36、37回

谋士徐庶曾经辅佐刘备大胜曹操。后来，曹操捉得其母，并伪造徐母亲笔信，将徐庶骗去许昌。徐母得徐庶为尽孝而离开刘备后，痛斥徐庶，并上吊身亡以绝徐庶尽孝之念。从此，身在曹宫的徐庶便践行离别刘备的誓言，终身不为曹操设一谋。（107字）

第三十八回 定三分隆中决策 战长江孙氏报仇

简述三顾茅庐 第37、38回

由于徐庶的推荐，求贤若渴的刘备便带关羽、张飞三次前往隆中拜访诸葛亮。第一次，小僮说诸葛亮外出。第二次，刘备他们冒雪来访，只见到诸葛亮的弟弟。备留信表敬慕之情。第三次，诸葛亮正在睡觉，刘备拱手立于阶下一直等到诸葛亮睡醒。诸葛亮为刘备的诚心所感动，终于答应出山。（129字）

第三十九回 荆州城公子三求计 博望坡军师初用兵

简述火烧博望坡

三国前期，势力强大的曹操，统一北方之后南下攻打刘备。此时刘备投靠刘表，驻在新野。曹操派大将夏侯惇进攻新野。这时刘备已经请出了诸葛亮。诸葛亮在博望坡设下埋伏，令赵云去诱敌深入，然后火攻。夏侯惇果然中计。大败而归。这是孔明出山后打的第一仗。（118字）

第四十回 蔡夫人议献荆州

诸葛亮火烧新野

请简述火烧新野

火烧博望坡之后，曹操派曹仁和曹洪大军进攻新野。诸葛亮料新野呆不了，就留下空城，民房屋上藏硫磺等引火之物。曹军未知是计，造饭安歇。夜里狂风大作，埋伏在城外的刘备军往城里射火箭。军士飞报火起，曹仁还言是造饭不慎所致。大火迅速烧起来。曹兵逃奔出城，被刘备军截杀，大败而归。（133字）

第四十一回 刘玄德携民渡江 赵子龙单骑救主

请简述刘备携民渡江 [评论：这是最以体现刘备明君“仁德”之心的事例。]

当曹操亲率大军南征荆州，刘备被迫向襄阳撤退，新野、樊城之民“虽死，亦愿随使君！”于是，刘备不顾众将反对，坚持认为“举大事者必以人为本。今人归我，奈何弃之？”他沿途收留难民，扶老携幼，含辛茹苦，上演了“携民南行”的悲壮一幕。如此撤退，显然有违于“兵贵神速”的军事原则，便却使刘备赢得了民心。

刘备摔阿斗——收买人心 第41、42回

曹操十万大军进攻荆州，刘备带领几千士兵和数万百姓南逃，赵云负责保护刘备家小。曹军四下涌来，赵云把刘备小儿子阿斗裹在怀中，出生入死，终于杀出重围，回到刘备身边。当赵云把阿斗递到刘备怀里时，刘备却把阿斗摔到地上，说为这儒子，差点损他一员大将。赵云见此大为感动，一生尽忠蜀汉。（135字）

第四十二回 张翼德大闹长坂桥 刘豫州败走江津口

张翼德大闹长坂桥（这是《三国演义》是最能体现张飞“勇猛”的片断。）

为给兵败势危的刘备赢得喘息之机，张飞当阳长坂桥上仅凭身边二十余骑布成疑阵，自己则在大队曹军赶来之时，倒竖虎须，圆睁环眼，紧握蛇矛，稳稳地立马于桥头，用三次大喝，喝破了曹操身边将士夏侯杰的肝胆，当场倒撞马下，并使曹操大惊失色回马而走，刘备得以脱身。（123字）

第四十三回 诸葛亮舌战群儒 鲁子敬力排众议

诸葛亮舌战群儒（这是《三国演义》中最精彩的外交故事。）

在曹操拥兵南下的危急关头，诸葛亮自请出使东吴，意在促成孙刘联盟，共同抵抗曹操。在东吴的朝堂上，诸葛亮沉着冷静，通过分析天下形势，分析敌我军事实力，以雄辩的口才舌战群儒，有力批驳了东吴儒生的“降曹”论，并最终智激孙权周瑜，促成了孙刘联合抗曹的统一战线。（125字）

第四十五回 三江口曹操折兵

群英会蒋干中计

简述周瑜的反间计（或“蒋干盗书”“蒋干中计”）

赤壁之战前，蒋干自告奋勇，充当曹操说客，企图劝说周瑜投降。周瑜正担心新降曹的蔡瑁和张允助曹训练水军，便将计就计，摆下“群英会”接待蒋干，并佯醉与蒋干同床酣睡，诱导蒋干盗走事先伪造的张、蔡二人的“投降书”。急于立功的蒋干和生性多疑的曹操果然中计，蔡张被杀，周瑜反间计大获成功。（137字）

第四十六回 用奇谋孔明借箭 献密计黄盖受刑

简述苦肉计

黄盖行苦肉计。为了让曹操上当，以便火攻曹军，周瑜决定使用苦肉计。黄盖愿行此计，并在周瑜与众将商议退敌之策时，故意唱反调。于是周瑜下令将黄盖打得皮开肉绽，卧床不起。随后黄盖诈降，率船火烧曹操水军，立下大功。

请简述“草船借箭”的故事

孙、刘联合抗曹，周瑜嫉妒诸葛亮的才干，便以联军用箭为名，令其十天内造出十万支箭，想以此陷害他。诸葛亮却立军令状三天完成。他前二天按兵不动，暗中叫鲁肃备大船二十，各船扎草人千个。第三天四更，江上大雾迷漫，诸葛亮率船到曹军水寨前擂鼓呐喊佯攻，曹军怕中计，下令弓箭手向江中射箭。当船的一边被射满后，诸葛亮令调转船头，等到被箭射满后才离开。不费吹灰之力就完成了任务。

第四十七回 阚泽密献诈降书 庞统巧授连环计

请简述“连环计”的故事（120字左右）

(连环计就是让敌人本身牵制本身，然后再去谋取。用一条计谋使敌人本身牵制本身，再用一计进攻敌人，两条计谋结合起来运用，就可以或者许摧毁势力壮大的敌人。)

赤壁之战前夜,庞统向周瑜献连环计，瑜预设使蒋干邀庞统到曹营。操与统同观营寨，又共论兵法。统巧舌如簧使操爱护。统乘机提出：大江中风浪不群英会最新走势图息使北兵易生疾病。可将巨细船配搭，首尾用铁环连锁，铺阔板以便行走。操闻之大喜，派人连夜制造连环大钉，锁住船只。这为周瑜火攻曹军提供有帮助前提。(138字)

第四十八回

宴长江曹操赋诗

锁战船北军用武

请简述曹操横槊赋诗

建安十三年冬，曹操率八十万大军抵江北，欲灭孙刘，统一天下。明月明亮而洁白之夜,操在江上置酒设乐欢宴诸将。操请诸将为统一齐心合力，日后同享繁华。酒酣，操取槊立船头，激昂大方而唱《短歌行》，表达对贤才的渴仰。歌罢，刺史刘馥说此歌不祥，操乘醉用槊将其刺死，后果乐极生悲，几乎在赤壁一战丢性命。(138字)

第五十一回

曹仁大战东吴兵

孔明一气周公瑾

请简述刘备借荆州,一借永不还的故事

赤壁战后，周瑜任南郡太守，坐镇荆州，而刘备驻守地小物薄的公安，不利发展。于是刘备向孙权两次提出借荆州。孙权采纳周瑜的提议，非但不借，反利用联姻软禁刘备。周瑜病死，鲁肃继任。鲁肃从抗曹战略起航劝孙权暂借荆州。刘备借得后，以之为立足点，北抗曹操，西取益州，成立蜀汉政。(133字)

《三国演义》50-120回简答题归纳

第五十一回 曹仁大战东吴兵 孔明一气周公瑾

请简述刘备借荆州,一借永不还的故事

赤壁战后，周瑜任南郡太守，坐镇荆州，而刘备驻守地小物薄的公安，不利发展。于是刘备向孙权两次提出借荆州。孙权采纳周瑜的建议，非但不借，反利用联姻软禁刘备。周瑜病故，鲁肃继任。鲁肃从抗曹战略出发劝孙权暂借荆州。刘备借得后，以之为立足点，北抗曹操，西取益州，建立蜀汉政权。(133字)

第五十四回 吴国太佛寺看新郎 刘皇叔洞房续佳偶

请简述诸葛亮的锦囊妙计

孙权向刘备讨还荆州遭到拒绝后，周瑜向孙权献上“美人计”；用孙权之妹为饵，将刘备骗到东吴，逼还荆州。诸葛亮将计就计，让刘备择日就亲，并给赵云三个锦囊，教赵云依次而行。结果，刘备一行人按照锦囊中的策划，私会乔国老，智激孙夫人，其后又再气周公瑾，使得东吴“赔了夫人又折兵”。(133字)

请简述三气周瑜的故事 第51、55、56回

赤壁大战后第二年，周瑜去夺荆州，却被诸葛亮抢先夺去，火气攻心，箭伤破裂；瑜本想假借把孙权的妹妹嫁给刘备这一机会，逼诸葛亮交出荆州，不料亮让赵云依锦囊行事，使瑜“赔了夫人又折兵”，再次生病；周瑜想用“假途灭虢”之计取荆州，被诸葛亮识破，仰天长叹“既生瑜，何生亮？”连叫数声而死。（138字）

第五十七回 柴桑口卧龙吊丧 耒阳县凤雏理事

请简述“卧龙吊丧”

周瑜气死后，诸葛亮与赵云引五百军，具祭礼，乘船前往柴桑口吊祭。亮设祭物于周瑜灵前，亲自奠酒，跪读祭文，哭诉二人合力抗曹之谊及从此更无知音之憾。东吴诸将始欲杀亮，皆被其哀哭所感动，自思孔明自是多情，乃公瑾量窄，自取死耳。诸葛亮祭罢，遇庞统，劝统投奔刘备，然后安然返回荆州。（138字）

请简述“风雏理事”

鲁肃、孔明各作荐书劝庞统投奔刘备。统见了备未出示荐书。备因统貌陋且长揖不跪而不悦，便让统任耒阳县令。统不理政事，终日饮酒为乐。备大怒，让张飞去讯问。张飞见统衣冠不整，扶醉而出，欲问罪。统便在不到半日间将百余日所积公务尽皆剖断，曲直分明，令人叹服。张飞的力荐和鲁孔的荐书让统被重用。（140字）

第五十八回 马孟起兴兵雪恨 曹阿瞒割须弃袍

请简述曹操割须弃袍

曹操被马超击败溃逃，听见有人叫：“穿红袍的是曹操!”便脱下红袍。又听见大叫：“长胡子的是曹操!”便惊慌割了胡子。又听见：“短胡子的是曹操!”立即扯起衣角包着下巴逃跑。马超追上，曹操吓得绕树而走，马超一枪刺在树上，曹操乘机逃走。马超追去，被曹洪拦住。曹操逃脱。（129）

第五十九回

许诸裸衣斗马超 曹操抹书问韩遂

曹操抹书间韩遂

曹操依谋士贾诩的“抹书”之计，离间马超韩遂之间的关系。曹操约韩遂单独谈话，不言军务直言京师旧事，马超心甚怀疑。曹操又亲笔作书一封，将信中的一些“紧要处” 用笔涂抹改易，送与韩遂，故意使马超知之。信中的那些涂抹引起了马超的怀疑，他认为韩遂与曹操之间有秘密交易，韩遂为表真心和马超约定，他赚曹操阵前说话，马超乘机刺杀，失败后，马超大怒，砍断韩遂一只手臂，二人反目，韩遂投降，曹操乘机取胜。

第六十回 张永年反难杨修 庞士元议取西蜀

请简述张松献图

听说张鲁要来进犯，刘璋无策。张松自告奋勇去许都，想说服曹操攻打张鲁，准备把西川地图献给曹操，不料曹操欺负张松相貌猥琐，不予礼遇。张松在归路上，赵云得命等候在路上迎接他，张松得到刘备的厚待，就把私自绘制的西蜀地图献给了刘备，然后和法正、孟达共同做内应，引刘备入西川。

第六十一回 赵云截江夺阿斗 孙权遗书退老瞒

请简述赵云截江夺阿斗

孙权依张昭之计教周善乔扮商人潜入荆州，谎称国太病重，要孙夫人带阿斗回东吴探望，以便用阿斗换荆州。孙夫人中计不告而别。赵云得知阿斗被带走，便驾小船拦截，跳上吴船夺过阿斗，但船已到江心，进退不得。恰逢张飞巡哨赶到，跳上吴船杀了周善，抱起阿斗与赵云一起回船，放孙夫人独自一人回到江东。（139字）

简述“荀彧之死”

长史董昭上表请尊曹操为魏公，加封九锡，侍中荀彧坚决反对，劝曹操谦辞不受。曹操兴兵江南，命荀彧跟从，荀彧知道曹操有杀己之心，托病留在寿春。曹操怀疑荀彧对他不忠，叫人送一盒饮食给他。荀彧见是空盒，知道自已不为曹操所容，便服毒自杀了。曹操知道后也很懊悔。

第六十三回 诸葛亮痛哭庞统 张翼德义释严颜

请简述庞统之死

刘备在军师庞统辅佐下，夺取涪城，斩了冷苞之後，与庞统分兵进取雒城；出发前，庞统马失前蹄，刘备让他换乘自己所骑白马；庞统走小路，行至一地势逼窄之处，听说此地名叫「落凤坡」，大惊，急令退军，却被埋伏於此的张任军认作刘备，乱箭射死。（113字）

请简述张飞义释严颜

孔明令张飞领兵讨巴郡，太守严颜坚守不出，欲等张粮尽自退。张见状，下令二更吃饭，三更拔寨，欲假意绕过巴郡。严得报，领兵伏于小路欲堵杀张。不料张令一兵士扮己押粮草先过，其从后杀来战十余回生擒严。严视死如归，张见严面不改色，甚敬之，亲解其缚，请其上坐，低头便拜。严感张恩义，乃降。（137字）

第六十四回 孔明定计捉张任 杨阜借兵破马超

请简述孔明定计捉张任

孔明见张任勇猛，决定先捉张任，后取雒城。次日，孔明引军过金雁桥，以言语诱激张任过桥，赵云拆桥断张任退路，逼张任进入诸葛亮设下的埋伏圈。张任带军走到芦苇丛，遭到魏延、黄忠袭击（亮命魏延引一千枪手伏于左，单戳马上将，黄忠引一千刀手伏于右，单砍坐下马。）人慌马翻；逼往山路撞上张飞的伏兵，结果张任被张飞活捉。（后张任不降，被孔明下令斩死）

第六十五回

马超大战葭萌关 刘备自领益州牧

请简述孔明如何使关羽打消与马超比试的念头？

刘备收了马超，称赞马超为虎将，人们都说马超厉害，关羽不服，给刘备去一封信（关平送信），要和马超比试，刘备问诸葛亮，诸葛亮给关羽一封信，说马超虽强，当与翼德并驱争先，犹未及“美髯公”之绝伦超群。诸葛亮称关羽“美髯公”，是因为他的胡须确实漂亮，满足了关羽的虚弱心。关羽看了书信大喜，将书遍示宾客。

第六十六回 关云和单刀赴会 伏皇后为国捐生

请简述关云长单刀赴会

鲁肃为夺回荆州，设酒宴招待关羽。席间埋伏刀斧手，如其不从，便欲杀之。关羽仅带数名随从，轻驾小舟，席间关羽谈笑自若，巧辞拒绝鲁肃的要求。最后佯推酒醉，右手提大刀，左手挽鲁肃，直至江边才放手道别。刀斧手见鲁肃被困，未敢轻易下手。关羽顺利回到荆州，东吴智讨荆州的计划破产。（133字）

第六十七回 曹操平定汉中地

张辽威震逍遥津

请简述曹操平定汉中地

曹操兴师征汉中。鲁肃命张卫率兵到阳平关迎击曹军，双方相持五十余日。操命夏侯渊、张合(hé)分兵袭张鲁军，夺阳平关，直抵南郑。张鲁命勇将庞德出战，操用计使庞被俘投降。张逃往巴中，操追至城下。张被谋士杨松出卖，下马投降，操封张鲁为镇南将军，而将杨松斩首。汉中至此皆平。（140）

请简述得陇望蜀

曹操平定汉中地，汉中太守张鲁投降，士气大振。主簿司马懿和刘晔皆建议宜当乘势起兵攻打西川的刘备，以绝后患；以为智者贵于乘时，时不可失。曹操却认为士卒远涉劳苦，且宜存恤，并叹曰：“人苦不知足，既得陇，复望蜀耶？”遂按兵不动。（110字）

张辽威震逍遥津

孙权派吕蒙，甘宁领兵攻打合淝。守将张辽派李典在逍遥津北埋伏，吕蒙甘宁杀来，正巧碰到乐进，乐进诈败而走。甘宁和吕蒙引军追赶，不料行军至逍遥津时，张辽，李典杀到，吕蒙，甘宁回兵时已晚。凌统战死，小师桥早已被张辽所断。孙权无奈，纵马拼死越过，幸免一死。

第六十八回

甘宁百骑劫魏营 左慈掷杯戏曹操

简述左慈掷杯戏曹操

奇人左慈在四川峨眉山学的奇门遁甲之术。曹操见之，左慈欲让刘备称王，劝曹操退出争斗，和他一起去山中修行。曹操大怒，拘禁左慈。左慈使用遁甲之术，戏弄曹操。曹操杀之，虽死又生，演武厅幻化出无数“左慈”，提头来打曹操。众将奔逃，曹操惊吓成疾。

第七十回 猛张飞智取瓦口隘 老黄忠计夺天荡山

请简述猛张飞智取瓦口隘（粗中有细）

曹将张合守着险隘不出战，张飞每日醉坐山前辱骂。诸葛亮命人送好酒给张飞。张飞布置了魏延等奇兵，让其他士兵大饮，还令二小卒戏相扑。张合怒而下山劫张飞营寨，一枪刺中的是穿张飞衣服的草人。张飞率伏兵出，张合退守瓦口关。张飞探得路径，令魏延佯攻，自己率五百轻骑从小路攻其后背,夺了瓦口关。（139字）

第七十一回 占对山黄忠逸待劳 据汉水赵云寡胜众

请简述与“子龙一身是胆”相关情节。

汉中之战夏侯渊战死后，曹军四面出击，抢占个要点，赵云遭遇曹军大部队，但他并未慌乱。而是显出一位老将的风采，且战且退，同时杀透重围，救出黄忠后又救了张着。以几十骑的兵力，使得曹军落荒而逃。最终赢得胜利。刘备知晓后，称赞“子龙一身都是胆也！”

第七十二回

诸葛亮智取汉中 曹阿瞒兵退斜谷

请简述“杨修之死”

杨修是曹操的行军薄，为人恃才放旷，曾多次触犯曹操之忌：他看出曹操书“活”字于门上是嫌门太阔，看出曹操中杀侍卫是假装的，他参与曹植、曹丕的皇位之争并触怒曹操。最后，杨修在曹操兵驻斜谷时由“鸡肋(lèi)”号令预知曹操退兵之意，因而让曹操以“扰乱军心”为名杀害。（124字）

第七十三回 玄德进位汉中王 云长攻拔襄阳郡

汉中争夺战

曹操夺取汉中，令曹洪、夏侯渊镇守。张飞打败张邰夺取瓦口隘,黄忠夺取天荡山,并听从法正的计策在定军山半山以逸待劳斩杀夏侯渊。从许都赶来的曹操战局不利, 发布鸡肋军令。借故斩杀杨修,不久退兵.刘备夺取汉中,进位汉中王。

第七十四回 庞令明抬榇决死战 关云长放水淹七军

水淹七军

公元219年秋季，关羽在襄阳、樊城抗曹。关羽仔细考察地形，发现襄江与白河水势甚急，又发现曹军驻扎在山谷之内，于是派人堵住各处水口，趁夜晚风雨大作之际，放水淹没曹军。大意的于禁则没有采取防范措施，全军覆没，于禁投降，庞德被擒。（110字）

第七十五回 关云长刮骨疗毒 吕子明白衣渡江

刮骨疗毒

关羽率军攻打樊城，臂中毒箭，不能运动。名医华佗提出需用尖刀割开皮肉，刮去骨上箭毒，用药敷之，方可治愈。关羽一面与马良弈棋，一面请华佗动手。华佗命人捧盆接血，用刀刮骨，悉悉有声。左右掩面失色，关羽却饮酒食肉，谈笑弈棋，神色自若。术后，关羽大笑而起。华佗称赞说：“君侯真天神也!”（137字）

关羽大意失荆州

关羽拒绝和东吴联姻，孙权大怒，拜吕蒙为大都督，攻取荆州。关羽为防东吴守将吕蒙,留下重兵把守荆州。后来,吕蒙采用陆逊之 计, 诈称有病辞职麻痹关羽。关羽果然中计, 轻视陆逊，便把荆州重兵调来攻打樊城.吕蒙派士兵伪装成客商。骗过关羽的守军，顺利白衣渡江，招降对关羽不满的傅士人、糜芳。趁关羽毫无防备，骗开了城门，攻破荆州, 关羽被迫走麦城,被吴军设计俘虏并杀害.第七十六回 徐公明大战沔水 关云长败走麦城

败走麦城

关羽大意失荆州后，从樊城撤兵西还，驻扎在麦城。吕蒙采取分化瓦解的策略，使关羽的将士无心恋战。关羽被围麦城，孤立无援，拒绝诸葛瑾的劝降，不得不放弃麦城向西川撤退。关羽想走小路，部下王甫担心有埋伏，关羽自恃勇力，不听劝告，果然遇伏兵。寡不敌众，关羽父子遭马忠活捉，孙权斩杀了关公关平。（关公死后，孙权将赤兔马赐于马忠，赤兔马数日不食而死。庆功宴吕蒙被关公阴魂索命，七窍流血而死。）

第七十七回 玉泉山关公显圣 洛阳城曹操感神

关羽之死

关于进败退到麦城后，他从小路突围前往西川。王甫劝他走大路，关羽说小路就是有埋伏，他也就不惧怕。王甫见他不听，便与关羽哭别。关羽率关平等二百余骑，从麦城北门冲出，遇东吴兵四面杀来，将关羽等人用绊马索绊倒，关羽被马忠活捉。孙权斩杀了关公、关平。

细节提示:

（1）关公死后，坐下赤兔马被马忠所获，献于孙权，孙权赐于马忠，赤兔马数日不食草料而死。

（2）孙权占了荆州之后，设宴嘉奖吕蒙，不料吕蒙被关公阴魂索命，倒于地上，七窍流血而死

关羽大意失荆州（第76、77回）

关羽当时远征樊城，荆州空虚。曹操采纳司马懿之计，一面调五万精兵救援樊城，一面联结东吴叫孙权暗袭荆州。关羽为防东吴守将吕蒙，留下重兵把守荆州。后来，吕蒙采用陆逊之计，辞职麻痹关羽，关羽果然中计，便把荆州重兵调来攻打樊城。吕蒙趁机率军攻破荆州，关羽被迫走麦城，被吴军设计俘虏并杀害。（139字）。

第七十八回 治风疾神医身死 传遗命奸雄数终

华佗之死

曹操为建殿砍伐梨树，得罪了梨树之神，当晚噩梦惊醒后得了头痛顽症，遍求良医不见效。华歆荐华佗，操立马差人将华佗请来。华佗认为操病根在脑，需用利斧砍开脑袋，取出风涎，才可去病根。操疑华佗借机杀他为关羽报仇，于是将华佗收监拷问，使其屈死狱中。华佗所着《青囊书》也因此失传。（133字）

第七十九回 兄逼弟曹植赋诗 侄陷叔刘封伏法

曹植七步成诗

曹丕因怕曹植争王位，便想加害。母亲听得曹熊缢死，曹植被擒。急召曹丕相见，要曹丕放过曹植。华歆主张除掉曹植。于是曹丕限曹植七步成诗，曹植七步即成。曹丕听后潸然泪下，贬曹植为安乡侯。

第八十回 曹丕废帝篡炎刘 汉王正位续大统

孔明设计让刘备称帝

孔明苦劝刘备为帝无效，便设一计。先托病不出，刘备询问，孔明说因担忧得病，刘备数问所忧何事，孔明只瞑目不答。再三请问，孔明将所忧之事告知，刘备说等他病好了再行登基大礼也不迟。孔明听罢，马上起来，百官也进来，要求刘备登基。刘备无奈，只好同意。

第八十一回 急兄仇张飞遇害 雪弟恨先主兴兵

急兄仇张飞遇害

关羽死后,张飞旦夕号泣,以酒解怒,望南切齿,部下多被鞭挞。飞向刘备求讨伐,回阆中, 令军中三日内制办白衣甲,挂孝伐吴。末将范疆,张达要求宽限时日,遭飞鞭背.范张心存 怨恨,乘飞酒醉卧,以短刀刺飞腹,飞大叫而亡。二人割了飞首级连夜投奔东吴。

第八十三回 战猇亭先主得仇人 守江口书生拜大将

老将黄忠之死

黄忠因听了刘备说老将无用，即提刀上马至军中，要与东吴交锋。他斩了东吴史迹，又打败潘璋。关兴，张苞劝其回营，黄忠不听。次日潘璋战不数合，璋败走，黄忠追之，中了埋伏，被马忠一箭射中肩窝，被救回营后当晚去世。

第八十四回 陆逊营烧七百里 孔明巧布八阵图

彝陵之战 第81–84回

刘备为替关羽复仇，亲率大军攻吴。自巫峡至猇亭，布列军马四十余营，连绵七百余里。吴大都督陆逊坚守不出。直至炎夏六月，蜀军疲惫懈怠，刘备下令将诸寨移于林木阴密之处，陆逊方才发起火攻。时值东南风起，烧尽蜀军40多座军营。蜀军全线崩溃。刘备得赵云救应，方逃回白帝城。（128字）

第八十五回 刘先主遗诏托孤儿 诸葛亮安居平五路

永安托孤

刘备讨伐东吴，兵败白帝城，忧伤成疾，临终他把诸葛亮召至永安宫，对他说：你的才能十倍于曹丕，儿子刘禅若可辅佐就辅佐他，如其不才，可取代之。诸葛亮泣拜表示要“竭股肱之力，尽忠贞之节，继之以死”。刘备又嘱赵云“早晚看觑吾子，勿负朕言”，遗命刘禅与丞相从事，应“事之如父”。（133字）

七擒孟获 第87－90回

为重兴汉室，诸葛亮点兵南征，与南蛮首领孟获斗智斗勇，先后七次擒住孟获。前六次诸葛亮都故意放走孟获，蜀营大将都不理解，孔明却自有道理：只有以德服人才能真的让人心服。到了第七次，诸葛亮智破乌戈国藤甲兵，七擒孟获，终于使其心悦诚服，南中于是安定。（120字）

第九十三回 姜伯约归降孔明 武乡侯骂死王朗

孔明计赚姜维

诸葛亮先利用夏侯 传谣言给马遵，使之误信姜维已叛，当晚又让兵士假扮姜维在天水城下大骂马遵，并派兵攻城，而后又引兵包围姜维所在的冀城，用粮食引诱姜维出城抢粮，乘机夺取了冀城。姜维逃往天水，马遵以乱箭射之。这时蜀军前后追阻，姜维无路可走，只得下马投降。

第九十五回 马谡拒谏失街亭 武侯弹琴退仲达

马谡失街亭

（第95、96回）

为阻司马懿大军出关，诸葛亮拟派人把守街亭，马谡请战并立下军令状。亮命马谡为主将，王平为副将，率兵镇守街亭。马谡违背诸葛亮叮嘱，拒绝王平劝阻，生搬兵法，屯兵山上，后被司马懿断了水道，军心大乱。司马懿乘机放火烧山，马谡败逃。王平力量单薄，救援不成，街亭被魏军占领，马谡被孔明斩首。（138字）

空城计

诸葛亮失街亭后,司马懿引十五万大军向诸葛亮所在西城蜂拥而来。当时,诸葛亮身边无武 将,所领五千军队有一半运粮草去了。诸葛亮乃命偃旗息鼓,大开城门,每门用二十军士, 扮作百姓,洒扫街道,自己鹤氅纶巾,在城楼上焚香弹琴。身边仅有二小童,一捧宝剑,一 执麈尾.司马懿疑有埋伏,便退兵而去。

第九十六回 孔明挥泪斩马谡 周鲂断发赚曹休

挥泪斩马谡

马谡不听劝谏，大意轻敌，致使街亭失守，被孔明斩首。孔明为自己与马谡义同兄弟，今为明法度而斩之，也为自己忘却先帝叮嘱，用人不明而痛哭。马谡死后，孔明自修祭文，安排祭祀，并加意马谡家小抚恤，按月给与禄米，还上表自贬丞相之职。

第九十七回 讨魏国武侯再上表 破曹兵姜维诈献书

破曹兵姜维诈降书

诸葛亮再次出师北伐，被魏将郝昭守住陈仓道口，无法进展。后来诸葛亮用姜维诈降计，赚得魏兵来攻，击败曹真。诸葛亮乘势指挥大军从斜谷再出祁山，和魏军对垒。最后，因粮运不继，退归汉中。

第九十八回 追汉军王双受诛 袭陈仓武侯取胜

智取陈仓

孙权称帝,联合蜀国伐魏,孔明再出祁山。郝昭病危,孔明明里吩咐魏延,姜维三日内领兵 攻取陈仓。私下密计关兴,张苞暗出汉中,自己藏于军中,星夜倍道径至陈仓城下,让内应 在城中各门放火,发喊相助,令魏兵惊疑不定,兵无主将,城中大乱,蜀兵一拥入城.孔明夺得陈仓。

第一百回 汉兵劫寨破曹真 武侯斗阵辱仲达

司马懿与孔明斗阵

第100回

孔明气死曹真之后，魏蜀两军对垒，互斗阵法。司马懿先布“混元一气阵”，被孔明识破；孔明后布“八卦阵”，诱魏攻阵。司马懿令戴陵等三将各引三十骑破阵。只见阵如连城，门户重叠，东西南北难分，魏军不能相顾，只顾乱撞，尽被缚至中军帐下。司马懿奋死掠阵，被蜀军三路夹击，大败退军。（133字）

第一百零一回 出陇上诸葛妆神 奔剑阁张中计

孔明陇山装神

孔明兵至祁山，军中乏粮，便与姜维、关兴、魏延装神弄鬼，分三路伏兵，迷惑魏军，魏兵无不骇然。司马懿不知是人是鬼，又不知有多少蜀兵，十分惊惧，急急引兵奔入上,三日不敢出城。孔明乘机令三万精兵，割尽了陇上的小麦。

第一百零三回 上方谷司马受困 五丈原诸葛禳星

五丈原诸葛禳星

诸葛亮为报刘备三顾之恩,出师北伐,屯兵五丈原.呕血病重,阳寿将终,用祈禳之法,于 帐中设香花祭物,地上分布七盏大灯,外布四十九盏小灯,内安本命灯一盏,踏罡步斗,以 求延寿.大将魏延因报魏军劫寨,闯入帐中,步急误将主灯扑灭.诸葛亮自知死生有命,不 可得而禳也,安排好后事,溘然长逝。

第一百零四回 陨大星汉丞相归天 见木像魏都督丧胆

死诸葛吓走活仲达

自知阳寿之尽的诸葛亮，交代杨仪在其死后秘不发丧，并后寨先行，缓缓撤退。若司马懿来追，则回旗返鼓。将自己木像，安于车上，推出军前以吓退敌军。后来，事情果然如诸葛亮所料，司马懿见木像以后，狂逃五十里，并几次惊问“我有头否？”（110字）

第一百零五回 武侯预伏锦囊计 魏主拆取承露盘

智杀魏延

这是诸葛亮第三次运用“锦囊妙计”。诸葛亮初见魏延之时,便料定魏延会反,于是安排马岱 在魏延身边卧底,并于临终之前,给了杨仪一个锦囊,交代其在魏延造反时打开。后来魏延 果真造反, 杨仪按计行事, 让魏延大叫三声“谁敢杀我”, 魏延一声还没喊完，就被马岱从背后一刀砍死。

第一百零七回 魏主政归司马氏 姜维兵败牛头山

魏主政归司马氏

魏主曹睿临终托孤，司马懿、曹爽共扶年仅八岁的曹芳登位。曹爽听信手下及门客，排挤司马懿，独揽大权。曹爽骄奢淫逸，目中无人，纵情声色。司马懿父子隐退居家，等待时机。曹爽的戒心渐渐松懈，司马懿又装病骗过曹爽，使他放心保魏主出城狩猎谒陵。司马懿父子立即起用旧人，分别掌握军政大权，用计铲除了曹爽全家及亲信，全面把持了魏国的政权。

第一百十九回 假投降巧计成虚话 再受禅依样画葫芦

乐不思蜀

刘禅投降后，被安排到洛阳居住，并被封为安乐公。有一次，司马昭请他喝酒，当筵席进行得酒酣耳热时，司马昭故意让蜀地乐人跳蜀国舞，唱蜀国曲，同行的蜀国旧臣都痛哭落泪，只有刘禅嬉笑自若，认为“此间乐，不思蜀”，其昏庸无能之态令人痛恨。现在人们常用它来比喻那种懦弱无能的人。（132字）

第一百二十回 荐杜预老将献新谋 降孙皓三分归一统

三国归晋

魏兵兵临蜀国城下，刘禅向邓艾开门归降，蜀灭。司马昭中风死后，儿子司马炎逼迫曹奂禅位，当了皇帝，国号为晋，魏灭。孙皓即位为吴主，不听忠言，以致怨声载道，将军陆抗与晋将羊祜和平相处。羊祜死后，司马炎起兵伐吴，吴军全面溃败，孙皓效法刘禅，开门归降，吴灭。至此，三国归晋，天下统一。（137字）