光纤荧光测温技术具有耐高压、抗强电磁干扰、耐腐蚀、安全性能高等优点,弥补了传统测温方法在高电压、强电磁辐射、易燃易爆等恶劣环境下存在的缺点与不足,因此能够广泛应用于电力系统、建筑行业、石油化工、医学医疗等各个领域,且具有良好的测温性能。由于光纤荧光测温技术具有广阔的应用发展前景,近年来受到各高校学者和企业的普遍关注。本课题研究并设计了一种基于模糊策略的光纤荧光寿命式测温系统,具有良好的检测精度和稳定性,能够使光纤荧光测温技术应用到更广阔的领域。首先,本文对荧光产生过程的三个阶段进行了详细剖析。然后从荧光发光机理出发,得到荧光余辉衰减表达式,从而得到荧光寿命信息。在上述分析的基础上,总结荧光寿命式温度测量的基本原理,为系统工作提供理论依据。同时,对实际应用中采样余辉曲线的非指数性原因提出思考,从发光机理以及硬件电路两方面分别阐述其对余辉曲线产生的影响。其次,本文从传感系统方案选择、系统光路设计、电路设计以及数据处理算法四个方面对测温系统进行了研究和设计。在传感系统部分,对荧光材料、激励光源、荧光探测器件、光纤等材料器件的特性进行了分析,最后选择了一种稀土荧光粉作为系统感温材料;采用紫外发光二极管作为系统的激励光源,采用硅光电二极管用作光电探测器件;采用纤芯直径为400微米的石英多模光纤。在光路设计部分,完成了传感探头设计、光信号耦合设计和光信号传输设计。设计的光路体积小、易实现。在电路设计部分,实现了光源激励电路、光电转换电路、放大滤波电路及单片机控制系统设计等。在数据处理部分,首先对几种常用的荧光寿命检测算法进行原理和仿真分析,结合算法精度、稳定性、处理速度以及实现难易程度最终选择积分法。针对荧光寿命的非线性补偿问题,将模糊策略应用于测温系统中,实现对荧光寿命的补偿以消除采样余辉曲线非指数性的影响。利用matlab软件搭建荧光测温系统模型进行模糊结构的设计及验证,最后将其应用于实际测温系统中,实现基于模糊策略的光纤荧光寿命式测温系统的数据处理。最后,搭建实验测试平台,对完成的测温系统进行整机实验测试。经过实验验证,设计完成的光纤荧光测温系统能够实现0～200℃的连续测温,精度在±1℃以内,具有良好的测温性能和工程实用价值。