基于开放式气室的光纤气体传感器的信号分析 被引量：12

1

作者 肖韶荣 严婕 +1 位作者 肖韶荣 陈进榜 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期531-535,共5页

根据信号处理理论,分析了开放式光纤气体传感器吸收池的光信号输出特性,提出了设计吸收池的判据,即腔片上复合光束相邻两光斑不重叠时,其输出特性与White型吸收池等效.在信号处理系统中,采用窄带滤波和相敏检波技术,使传感器的输出特性... 根据信号处理理论,分析了开放式光纤气体传感器吸收池的光信号输出特性,提出了设计吸收池的判据,即腔片上复合光束相邻两光斑不重叠时,其输出特性与White型吸收池等效.在信号处理系统中,采用窄带滤波和相敏检波技术,使传感器的输出特性参数的对数值与待测气体浓度成正比.因此,可按Lambert定律对传感器定标. 展开更多

关键词 开放式 气室 光纤气体传感器 信号分析 光纤技术 信号处理

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光谱吸收型光纤气体传感器的研究 被引量：17

2

作者 王立新 张爱军 +2 位作者 张宇 罗德新 甘维兵 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期12-13,共2页

研究和讨论了一种易于实现的光谱吸收型光纤气体传感器。采用LED作为光源,利用可调谐法布里-珀罗腔的选频特性进行检波,并采用谐波检测,显著提高了检测的灵敏度。同时,采用多光路设计和软件控制相结合,可在线检测多种气体,克服了以往气... 研究和讨论了一种易于实现的光谱吸收型光纤气体传感器。采用LED作为光源,利用可调谐法布里-珀罗腔的选频特性进行检波,并采用谐波检测,显著提高了检测的灵敏度。同时,采用多光路设计和软件控制相结合,可在线检测多种气体,克服了以往气体传感器只能检测一种气体的缺点,大大增加了该传感器的适用性。 展开更多

关键词 光纤气体传感器 可调谐法布里-珀罗腔 光谱吸收

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大气监测中光纤气体传感器灵敏度的自动设定 被引量：6

3

作者 肖韶荣 高志山 +1 位作者 朱日宏 金建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期248-252,共5页

基于直角棱镜构成的吸收池用于大气监测光纤气体传感器中,探测光束在吸收池内往返的次数N与过两个直角棱镜各自直角棱的对称面的间距d有关,通过调节间距d实现测量灵敏度的调节。以吸光度差作为输出量,根据其值的不同,选择不同的间距d。... 基于直角棱镜构成的吸收池用于大气监测光纤气体传感器中,探测光束在吸收池内往返的次数N与过两个直角棱镜各自直角棱的对称面的间距d有关,通过调节间距d实现测量灵敏度的调节。以吸光度差作为输出量,根据其值的不同,选择不同的间距d。在单片机系统控制下,由步进电机实现间距d的自动给定,同时将输出探测光束接收器送到指定位置。采用消色差透镜作为输出光束的接收透镜,则间距d的调节精度对传感器灵敏度设定的影响可不考虑。 展开更多

关键词 光纤气体传感器 灵敏度调节 单片机控制技术

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基于自聚焦透镜的吸收型光纤气体传感器气室设计 被引量：4

4

作者 撒继铭 陈幼平 +1 位作者 张冈 周祖德 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第3期11-12,共2页

基于气体分子红外吸收光谱的原理,设计了基于自聚焦透镜的透射式气室结构。利用自聚焦透镜作为光纤准直透镜和聚焦透镜,应用于透射型气室,并提出了在透射式气室中将多对自聚焦透镜组串联用以增加吸收光程的方法,用该方法可以明显提高气... 基于气体分子红外吸收光谱的原理,设计了基于自聚焦透镜的透射式气室结构。利用自聚焦透镜作为光纤准直透镜和聚焦透镜,应用于透射型气室,并提出了在透射式气室中将多对自聚焦透镜组串联用以增加吸收光程的方法,用该方法可以明显提高气室的检测灵敏度。基于自聚焦透镜的透射式气室成功地应用于基于谐波检测技术的吸收型光纤气体传感器系统中,获得较好的检测效果。 展开更多

关键词 自聚焦透镜 气室 光谱 光纤气体传感器

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透射式光纤气体传感器的研究 被引量：10

5

作者 刘文琦 牛德芳 《仪表技术与传感器》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期4-6,共3页

本文介绍了一种新型光纤气体传感器。它是以微机械加工为手段，以光纤传感为基础研制的。它除具备其它光纤传感器的优点外，还具有结构简单、测量方便、选择性好、不需较多的光学仪器、成本较低的特点。因而有着较为广阔的发展前景。

关键词 光谱 吸收 光纤气体传感器 传感器 气体分析

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高分子膜及其在光纤气体传感器中的应用 被引量：2

6

作者 越方禹 韩蕴 黄俊 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第8期1-4,共4页

高分子膜具有制备简单、性能稳定以及与指示剂相容性好等特点,是光纤气体传感器中固定指示剂的优良基质材料。简单介绍了用于光纤气体传感器的高分子膜的特点、制备方法及其性能影响因素,综述了近年来基于高分子膜的光纤气体传感器的研... 高分子膜具有制备简单、性能稳定以及与指示剂相容性好等特点,是光纤气体传感器中固定指示剂的优良基质材料。简单介绍了用于光纤气体传感器的高分子膜的特点、制备方法及其性能影响因素,综述了近年来基于高分子膜的光纤气体传感器的研究进展。 展开更多

关键词 高分子膜 光纤气体传感器 指示剂 制备方法 物理包埋法

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差分吸收式光纤气体传感器的研究 被引量：2

7

作者 张爱军 冉昌艳 张宇 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期8-9,12,共3页

研究和讨论了一种易于实现的光谱吸收型光纤气体传感器。采用分布反馈式半导体激光器作为光源,通过光源调制实现气体体积分数的谐波检测,显著提高了检测的灵敏度。同时,采用差分结构,消除了激光器光强波动等共模噪声的影响。

关键词 光纤气体传感器 谐波检测 差分光吸收

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光谱吸收型光纤气体传感器解调系统的研究 被引量：1

8

作者 姜德生 冉昌艳 +1 位作者 柏俊杰 张爱军 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2005年第9期56-57,共2页

研究了一种基于计算机的光纤气体传感器谐波检测的实验室解调方案,采用分布反馈式半导体激光器和数据采集卡,设计了解调软件进行信号解调,实现了气体浓度的谐波检测,并能实时显示采集波形及分析波形,有很大的实用价值。

关键词 光纤气体传感器 谐波检测 傅立叶变换 解调

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基于WMS光纤气体传感器频率偏差的抑制 被引量：1

9

作者 曹家年 张可可 +1 位作者 杨蕊 石建中 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第4期71-73,77,共4页

利用波长调制光谱(WMS)技术的光纤气体传感器进行痕量气体体积分数检测可以达到很高的检测灵敏度,离散数据采样过程中很难保证严格在吸收线中心频率处采样,频率偏差会使检测结果产生严重偏差。利用傅里叶级数展开分析WMS各次谐波信号,... 利用波长调制光谱(WMS)技术的光纤气体传感器进行痕量气体体积分数检测可以达到很高的检测灵敏度,离散数据采样过程中很难保证严格在吸收线中心频率处采样,频率偏差会使检测结果产生严重偏差。利用傅里叶级数展开分析WMS各次谐波信号,在采样过程中通过测量一次谐波的最大值与最小值取平均,获取与待测气体体积分数无关的一次谐波基线值,抑制频率偏差对系统检测精度的影响。以二次谐波峰值与一次谐波基线的比值作为系统的输出,有效地消除光强波动等因素带来的干扰。 展开更多

关键词 光纤气体传感器 波长调制光谱 频率偏差 光强波动

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光纤气体传感器的研究 被引量：1

10

作者 阎卫平 刘文琦 +1 位作者 牛德芳 汤素芬 《传感技术学报》 CAS CSCD 1998年第3期22-25,共4页

介绍了一种强度调制型光纤气体传感器.它采用光通信用多模光纤,利用IC工艺中的光刻和化学腐蚀等技术,在硅片上制出传感器的整体结构.这种传感器的结构简单、测量方便、重复性好、成本低,有深入研究的价值.

关键词 光纤气体传感器 强度调制 吸收 传感器

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光纤气体传感器的研究

11

作者 冯锡钰 孙怡 魏东兴 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期77-77,共1页

光纤气体传感器的研究冯锡钰孙怡魏东兴（大连理工大学电子工程系１１６０２４）吸收式光纤气体传感器由光发射机、气体吸收池、光接收机及记录仪组成。通过测试，气体在吸收峰波长下对光的吸收随浓度的变化而变化，从而检测出该气体的... 光纤气体传感器的研究冯锡钰孙怡魏东兴（大连理工大学电子工程系１１６０２４）吸收式光纤气体传感器由光发射机、气体吸收池、光接收机及记录仪组成。通过测试，气体在吸收峰波长下对光的吸收随浓度的变化而变化，从而检测出该气体的浓度。光纤气体传感器的设计，从使用... 展开更多

关键词 光纤气体传感器 上位机 光接收机 数据采集与处理 吸收池 半导体发光二极管 光纤传感 大连理工大学 下位机 串行通讯

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光纤气体传感器光源温控问题的研究

12

作者 冉昌艳 陈德彝 吴正平 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期160-162,共3页

光谱吸收型光纤气体传感器中,利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使光源输出中心波长精确对准气体的吸收峰,从而来检测出气体的浓度.而要使测量准确,光源的温控非常重要.提出了一种光源两级温控的思想... 光谱吸收型光纤气体传感器中,利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使光源输出中心波长精确对准气体的吸收峰,从而来检测出气体的浓度.而要使测量准确,光源的温控非常重要.提出了一种光源两级温控的思想:外壳温控和结温控制,并设计了温控电路,温控实验证明了两级温控的有效性. 展开更多

关键词 光纤气体传感器 DFB LD 外壳温控 结温控制

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光纤甲烷气体传感器的研究 被引量：30

13

作者 王书涛 车仁生 +2 位作者 王玉田 张洁 张景超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1276-1278,共3页

在对甲烷气体分子近红外吸收光谱分析的基础上,采用1.66μm分布反馈式半导体激光器作为光源,应用二次谐波检测技术,实现对甲烷气体的浓度检测,检测的灵敏度为7×10-5/m。大气和工业污染中的其他气体分子的含量也可通过调换光源及相... 在对甲烷气体分子近红外吸收光谱分析的基础上,采用1.66μm分布反馈式半导体激光器作为光源,应用二次谐波检测技术,实现对甲烷气体的浓度检测,检测的灵敏度为7×10-5/m。大气和工业污染中的其他气体分子的含量也可通过调换光源及相应的光学器件采用类似的方法测量。 展开更多

关键词 光纤气体传感器 甲烷 谐波检测

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用LED作光源的Fabry-Perot光纤甲烷气体传感器的研究 被引量：11

14

作者 王玉田 郭增军 王莉田 《计量学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期307-310,共4页

利用Fabry Perot腔的选频特性 ,考虑与光纤的低损耗窗口相一致和价格等因素 ,采用价廉的1 3μm波段的LED作为光源 ,实现了PZT对Fabry Perot腔的正弦调制。对甲烷气体浓度进行谐波检测 ,检测灵敏度可达 10× 10 - 6 。

关键词 LED 光源 甲烷 Fabry-Perot光纤气体传感器 谐波检测 气体浓度 安全检测

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一种高灵敏度光声光纤SO_2气体传感器的研究 被引量：1

15

作者 王书涛 车仁生 +1 位作者 田庆国 王玉田 《计量学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期278-280,共3页

基于气体光声效应原理,研究了一种高灵敏度光纤SO2气体浓度传感器。用染料激光器作为激励源,激励出光声信号,采用光纤位移传感器测量光声信号。设计了光学长程装置以提高光声腔的灵敏度。用此装置测量SO2气体浓度,给出了实验数据并对结... 基于气体光声效应原理,研究了一种高灵敏度光纤SO2气体浓度传感器。用染料激光器作为激励源,激励出光声信号,采用光纤位移传感器测量光声信号。设计了光学长程装置以提高光声腔的灵敏度。用此装置测量SO2气体浓度,给出了实验数据并对结果作了分析。 展开更多

关键词 计量学 光纤气体传感器 光声光谱 SO2气体

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超小GRIN光纤探头新型气体传感器模型 被引量：2

16

作者 孙建美 陈斐璐 张越 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第12期28-32,共5页

为研究集成化高性能的气体传感器,将超小GRIN光纤探头与空芯光子晶体光纤(HC-PCF)耦合,提供一种新型光纤气体传感器模型的设计方法。在解析新型光纤气体传感器模型的基础上,搭建实验测试系统,用GRIN光纤探头分别和单模光纤与HC-PCF耦合... 为研究集成化高性能的气体传感器,将超小GRIN光纤探头与空芯光子晶体光纤(HC-PCF)耦合,提供一种新型光纤气体传感器模型的设计方法。在解析新型光纤气体传感器模型的基础上,搭建实验测试系统,用GRIN光纤探头分别和单模光纤与HC-PCF耦合,进行接收光谱功率的比较分析。实验结果显示:在给定条件下,利用GRIN光纤探头的耦合系统可以获得67.73 nW的光谱功率,优于使用传统单模光纤接收到的53.52 nW。因此,利用GRIN光纤探头替代单模光纤与HC-PCF进行耦合并应用于光纤气体传感器中,具有更高的耦合效率和更高的输出光功率等优势,可用于新型光子晶体光纤气体传感器的研究。 展开更多

关键词 GRIN光纤探头 新型光纤气体传感器 空芯光子晶体光纤 耦合效率

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光纤NH_3气体传感器 被引量：1

17

作者 范世福 陈莉 +2 位作者 孙丽琳 欧国荣 陈奇洲 《传感器技术》 CSCD 1997年第5期23-25,28,共4页

设计开发了一种光纤NH3气体传感器．其探头结构采用指示剂＋内充液型。将指示剂吸附于阴离子交换膜上，敏感膜固定于光纤末端，气体穿过透气膜进入探头，使探头内部电解质溶液的pH值发生变化，从而改变了内充液中指示剂的共轭酸碱异构... 设计开发了一种光纤NH3气体传感器．其探头结构采用指示剂＋内充液型。将指示剂吸附于阴离子交换膜上，敏感膜固定于光纤末端，气体穿过透气膜进入探头，使探头内部电解质溶液的pH值发生变化，从而改变了内充液中指示剂的共轭酸碱异构体的浓度比，检测限为2μmol／L． 展开更多

关键词 光纤气体传感器 光纤元件 传感器

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光程可调吸收气室气体传感器研究 被引量：8

18

作者 程跃 罗晓乐 +3 位作者 刘磊 张鹏 吴礼章 叶杨高 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第6期56-58,65,共4页

光程可调吸收气室可满足光纤气体传感器不同探测灵敏度和量程的需求。介绍了吸收气室的基本结构,并利用Trace Pro软件对气室进行了光学仿真设计和分析,确定了多次反射池的光学参数。对气室的结构、防腐工艺、密封工艺及光程可调节进行... 光程可调吸收气室可满足光纤气体传感器不同探测灵敏度和量程的需求。介绍了吸收气室的基本结构,并利用Trace Pro软件对气室进行了光学仿真设计和分析,确定了多次反射池的光学参数。对气室的结构、防腐工艺、密封工艺及光程可调节进行了研究。通过调试和实验测量,结果表明：气室光程可在0.8~30 m范围调节,完全可应用于低浓度气体（对应长光程气室）和高浓度气体（对应短光程气室）的检测。 展开更多

关键词 光纤气体传感器 吸收气室 可调光程 气室光学仿真 TRACEPRO

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光纤传感技术在气体检测方面的应用 被引量：8

19

作者 贾振安 王佳 +1 位作者 乔学光 葛朋 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第4期55-58,共4页

介绍了气体传感器的主要特性与光纤传感技术在气体检测方面的应用,比较了几种光纤气体传感器的优缺点,设计了一种基于光谱吸收原理的新型开放式气体传感器,展望了光纤气体传感器的发展方向和广阔前景。

关键词 气体检测 光纤传感技术 光纤气体传感器

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多通道多气体光纤传感技术的研究 被引量：2

20

作者 余鑫 王洪海 +1 位作者 赵磊 李珍珍 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第9期47-49,共3页

基于气体的近红外吸收机理,研究了一种可以检测多种气体的光纤传感器。根据被测气体的吸收峰对应波长选择不同的分布反馈式半导体激光器为光源。采用光纤多通道同时测量,配以独特设计的气室探头,可用于煤矿等恶劣环境。对甲烷和一氧化... 基于气体的近红外吸收机理,研究了一种可以检测多种气体的光纤传感器。根据被测气体的吸收峰对应波长选择不同的分布反馈式半导体激光器为光源。采用光纤多通道同时测量,配以独特设计的气室探头,可用于煤矿等恶劣环境。对甲烷和一氧化碳气体浓度的检测实验表明,该系统具有较高的灵敏度、精度、稳定性。 展开更多

关键词 光谱吸收 光纤气体传感器 谐波检测 气室

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