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一种强度补偿反射式光纤位移传感器的研究 被引量:26
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作者 徐涛 吕海宝 +1 位作者 杨华勇 陈晓露 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期109-112,共4页
:提出一种等间距排列的三探头反射式光纤位移传感器 ,该传感器通过双路接收的方法来实现光强补偿。从理论上对该种传感器的补偿机理作了详细的分析 ,得出了位移特性调制函数的表达式 ,给出了仿真曲线。结果表明 ,这种光纤传感器可以有... :提出一种等间距排列的三探头反射式光纤位移传感器 ,该传感器通过双路接收的方法来实现光强补偿。从理论上对该种传感器的补偿机理作了详细的分析 ,得出了位移特性调制函数的表达式 ,给出了仿真曲线。结果表明 ,这种光纤传感器可以有效地消除因光源光强波动。 展开更多
关键词 光纤 传感器 补偿 调制特性 位移测量 反射式强度调制型
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一种强度补偿反射式光纤位移传感器的研究 被引量:3
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作者 张丽红 李艳萍 +2 位作者 候桂凤 伦翠芬 于之靖 《农机化研究》 北大核心 2006年第5期72-74,共3页
介绍了一种强度补偿型光纤位移传感器。该传感系统通过两路接收光纤来实现光强补偿。对其进行理论分析和实验,结果表明:该传感系统可以有效地消除因光源发光功率波动、光纤损耗变化以及环境光干扰等因素对测量结果的影响。
关键词 自动控制技术 光纤传感器 理论研究 位移 反射 强度补偿
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反射式光纤位移传感器参考光路的分析和设计 被引量:2
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作者 马建军 张利明 汤伟中 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期197-200,共4页
分析了传统反射式光纤位移传感器参考光路的缺点,提出了一种不需要分束器或耦合器的新型参考光路,它们具有结构简单、低成本、易于制作,对光源和光纤、信号处理均无特殊要求,却能有效地消除不稳定因素影响的特点,这种传感器有实际... 分析了传统反射式光纤位移传感器参考光路的缺点,提出了一种不需要分束器或耦合器的新型参考光路,它们具有结构简单、低成本、易于制作,对光源和光纤、信号处理均无特殊要求,却能有效地消除不稳定因素影响的特点,这种传感器有实际应用的潜力。 展开更多
关键词 光纤传感器 位移传感器 参考光路 光纤元件
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反射式光纤位移传感器应用设计实验 被引量:4
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作者 肖怡安 《物理实验》 北大核心 2011年第10期5-7,11,共4页
基于光的反射原理并结合光纤传感器的特点,设计了反射式光纤位移传感器应用设计性实验.利用反射式光纤传感器测量微小位移的原理,通过测量输出电压与位移的关系确定工作点,测得表面柤糙程度不同的真假钞的输出信号,从而实现对纸币的真... 基于光的反射原理并结合光纤传感器的特点,设计了反射式光纤位移传感器应用设计性实验.利用反射式光纤传感器测量微小位移的原理,通过测量输出电压与位移的关系确定工作点,测得表面柤糙程度不同的真假钞的输出信号,从而实现对纸币的真假识别. 展开更多
关键词 光纤传感器 位移 粗糙度
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利用反射式光纤位移传感器测量钢丝的杨氏模量 被引量:2
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作者 薛思敏 史明哲 《大学物理实验》 2020年第2期22-24,共3页
利用反射式光纤位移传感器在输出电流为20 mA的条件下,选用线性度较好的1.10~1.65 mm位移区曲线为定标曲线,测量钢丝在加载情况下的微小伸长量,计算钢丝的杨氏模量。与光杠杆法相比较,测量误差小,准确度高。
关键词 光纤位移传感器 微小位移 杨氏模量
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反射式强度型光纤传感器在微小位移精密测量中的应用 被引量:7
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作者 李学锋 李保春 《中国测试技术》 2007年第2期93-95,共3页
简要介绍反射式强度型光纤传感器的工作原理及各组成部分的作用。选择合适的光源、光纤对、检测器,对反射率不同的被测物进行位移测量,通过分析数据可以得到相应的位移测量参数;并分析了发送光纤与接收光纤轴间距对输出的影响。在实际... 简要介绍反射式强度型光纤传感器的工作原理及各组成部分的作用。选择合适的光源、光纤对、检测器,对反射率不同的被测物进行位移测量,通过分析数据可以得到相应的位移测量参数;并分析了发送光纤与接收光纤轴间距对输出的影响。在实际测量中,可参照分析结果,根据被测物的情况选取合适的测量点。 展开更多
关键词 光纤传感器 反射 微小位移 光纤对轴间距 灵敏度
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基于球形长周期光纤光栅的宽动态范围位移传感器实验研究
7
作者 程朴 覃慧玲 蒲亮 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期252-256,共5页
[目的]针对光纤位移传感器动态范围窄的问题,设计一种结构简单、易于制备的气球形长周期光纤光栅(LPFG)位移传感器。[方法]采用RSOFT软件进行仿真与优化,得到光纤在不同曲率下的光谱形态,以此来确定测量区间。通过将多模光纤周期性嵌入... [目的]针对光纤位移传感器动态范围窄的问题,设计一种结构简单、易于制备的气球形长周期光纤光栅(LPFG)位移传感器。[方法]采用RSOFT软件进行仿真与优化,得到光纤在不同曲率下的光谱形态,以此来确定测量区间。通过将多模光纤周期性嵌入单模光纤形成的气球形长周期光纤光栅(MMF-BLPFG),提供用于测量位移的参考峰。使用精密的连续切割装置作为实验基础,制备与仿真结果一致的实验样品进行测试。[结果]通过测量2个谐振峰的漂移,实现了36 mm的最大位移测量范围。[结论]该研究成果在舰船水下疏水空间管系的稳定性测量和连续监测等需要大规模测量的场景中具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 光纤传感器 长周期光纤光栅 位移传感器 折射率调制 气球形传感器
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光纤光栅干涉传感器位移测量误差高精度校准方法 被引量:1
8
作者 刘林 黄利元 肖宝森 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期97-101,共5页
在光纤光栅干涉传感器的位移测量中,受外界的振动或电磁等环境干扰因素的影响,对传感器的测量结果造成波动或误差。为了提高光纤光栅干涉传感器位移测量的效率,保证测量的准确性,提出光纤光栅干涉传感器位移测量误差高精度校准方法。通... 在光纤光栅干涉传感器的位移测量中,受外界的振动或电磁等环境干扰因素的影响,对传感器的测量结果造成波动或误差。为了提高光纤光栅干涉传感器位移测量的效率,保证测量的准确性,提出光纤光栅干涉传感器位移测量误差高精度校准方法。通过分析光纤光栅干涉传感器的位移测量原理,获取位移测量数据;采用小波阈值方法,对位移测量数据去噪和平滑处理;利用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络,对去噪后位移测量数据中误差数据高精度校准。实验结果表明,所提方法在降低误差校准计算复杂度的同时,能够有效提高误差校准精度、效率和运行稳定性。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 位移测量误差 误差校准 小波阈值 BP神经网络
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用于检测痕量铅离子的功能化反射结构光纤干涉传感器
9
作者 赵可 刘震 +3 位作者 刘露遥 余长源 潘竞顺 黄旭光 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第4期167-175,共9页
铅离子(Pb^(2+))是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器,用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化... 铅离子(Pb^(2+))是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器,用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化的水凝胶传感膜。该传感膜选用甲基丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEMA)作为识别单体。2-HEMA中的氧原子能与Pb^(2+)发生配体-受体相互作用,形成“-O-Pb-O-”交联结构,从而改变TCF的新包层有效折射率。因此,可以通过观察反射光谱中光信号的变化来检测水溶液中Pb^(2+)的浓度。所提出的传感器具有很高的检测灵敏度(1.926×10^(9)nm·mol^(-1)·L),其检测极限为4.14 ppt(1 ng·L^(-1)=1 ppt),比世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Pb^(2+)(10 ppb,1μg·L^(-1)=1 ppb)浓度低1000倍。此外,利用一个方程组实现了该传感器的温度自校准功能,成功地消除了环境温度的干扰。由于该传感器良好的特异性、稳定性以及反射式结构,非常便于实时远程检测,为环境和人类健康监测提供了广阔的前景。 展开更多
关键词 铅离子浓度 光学传感 反射式干涉结构 光纤传感器 温度干扰
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反射式光纤水工渗压传感器的研究与实验 被引量:3
10
作者 吴永红 晏启祥 +2 位作者 丁睿 王雪松 刘浩吾 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2003年第3期26-29,共4页
以反射式光纤基本理论为基础,分析了光纤探头的灵敏度,结果表明反射光功率与微位移之间的关系在反射光功率峰值至峰值后的100μm的范围线性度较好。测定了3种反射膜的反射函数。研究了不同表面曲线函数模型以及模型的长短轴和壳厚等几... 以反射式光纤基本理论为基础,分析了光纤探头的灵敏度,结果表明反射光功率与微位移之间的关系在反射光功率峰值至峰值后的100μm的范围线性度较好。测定了3种反射膜的反射函数。研究了不同表面曲线函数模型以及模型的长短轴和壳厚等几何参数对微位移的影响,得到了围压与微位移之间的函数曲线。发现长轴为8cm、短轴为4cm、壳厚为2mm的抛物面薄壳为最优模型,适于制作反射式光纤水工渗压传感器。 展开更多
关键词 反射式光纤传感器 线性度 灵敏度 水工渗压传感器
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具有自标定功能的光纤光栅位移传感器
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作者 倪岳 辛璟焘 +2 位作者 宋言明 吕峥 祝连庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期148-153,共6页
为了解决光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)位移传感器易受温度、振动等外界因素影响而导致测量重复性差的问题,本文利用磁铁非接触的力传递特性,以光纤光栅为核心元件,工字型梁、永磁体等为辅助元件研究了一种无接触的FBG位移自校准... 为了解决光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)位移传感器易受温度、振动等外界因素影响而导致测量重复性差的问题,本文利用磁铁非接触的力传递特性,以光纤光栅为核心元件,工字型梁、永磁体等为辅助元件研究了一种无接触的FBG位移自校准装置。利用移动端磁铁与位置标定端磁铁位置重合时,工字型梁所受磁力最大,进行位置信息的自校准,进而提高FBG位移传感器的测量重复性和测量精度。通过将自校准装置安装在卷尺结构的位移传感器上,对其传感特性展开实验研究,结果表明:在0~360 mm的测量范围内,校准前平均均方根误差为5.838 mm,校准后平均均方根误差为0.953 mm。本文采用自校准装置在很大程度上提高了FBG位移传感器的测量重复性,为位移传感器的环境适应性优化提供了一种新方法。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 光纤传感 位移传感器 自校准
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反射式光纤传感器在高清晰度CPT荫罩振动测试中的应用 被引量:3
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作者 胡章芳 陆建钢 李志能 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期330-332,共3页
文中研究了反射式光纤传感器在高清晰度CPT荫罩振动测试中的应用 ,系统采用反射式光纤传感器和高速数据采集电路 ,实现了对测试荫罩位移振动过程的实时、非接触、快速地测量 ,充分发挥了激光光纤传感测量方法的突出优点。
关键词 栅条式荫罩 反射式光纤传感器 非接触测量 振动 CPT 彩色显像管
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基于空芯光子晶体光纤的反射式气体传感器 被引量:2
13
作者 钱晓龙 张亚男 +1 位作者 彭慧杰 吴奇鲁 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1673-1676,共4页
以光子晶体光纤(PCF)为研究对象,以提高气体测量灵敏度为研究目标,提出一种反射式的光纤气体传感技术.首先,利用宽谱光源谐波检测技术,并结合实际应用需求,设计了基于空芯PCF的反射式气体传感系统,并详细分析了系统的工作原理.然后,针... 以光子晶体光纤(PCF)为研究对象,以提高气体测量灵敏度为研究目标,提出一种反射式的光纤气体传感技术.首先,利用宽谱光源谐波检测技术,并结合实际应用需求,设计了基于空芯PCF的反射式气体传感系统,并详细分析了系统的工作原理.然后,针对空芯PCF与单模光纤耦合困难、气体填充时间长的问题,设计了集密封、固定及连接于一体的机械耦合装置作为测量气室.最后,以乙炔气体为例,测试了该系统的传感特性,体积分数分辨力可达0.02%,最大相对误差为1.39%.该技术将进一步推动PCF在气体传感中的应用,并为其在实际气体浓度测量中的应用提供了理论和实验基础. 展开更多
关键词 气体传感 空芯光子晶体光纤 气室 乙炔气体 反射式传感器
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反射式强度型光纤声音传感器的光强调制特性 被引量:1
14
作者 蔡洁 张认成 +1 位作者 吴仕平 张亮 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第3期252-255,共4页
在假设发送光纤出射端光强分布为高斯分布,以及平面镜成像原理和能量守恒的基础上,建立光纤声音传感器的光强调制函数,并对该函数进行仿真分析.光强调制特性的实验曲线与理论分析结果基本吻合,强度调制型光纤声音传感器中,薄膜的位移与... 在假设发送光纤出射端光强分布为高斯分布,以及平面镜成像原理和能量守恒的基础上,建立光纤声音传感器的光强调制函数,并对该函数进行仿真分析.光强调制特性的实验曲线与理论分析结果基本吻合,强度调制型光纤声音传感器中,薄膜的位移与声音的压力成正比.当薄膜和光纤端面距离在40~90μm的区间上,光强的变化与声压变化具有较好的线性关系,且线性度误差小,表明理论研究中对纤端光强分布的简化和基于平面镜成像的推导是合理的. 展开更多
关键词 光强调制函数 高斯分布模型 反射式强度型光纤声音传感器 平面镜成像原理 能量守恒
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一种反射式光纤传感器的受光特性分析 被引量:3
15
作者 李亚非 董树信 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期115-120,126,共7页
对研制的一种新结构光纤传感器在精加工表面上的受光特性进行了理论分析和实验结果分析。研究结果表明,光纤测头两路输出信号之比能显著地减少光源发光强度波动及被测表面粗糙度对位移测量结果的影响,从而有利于提高抗干扰能力和测量精... 对研制的一种新结构光纤传感器在精加工表面上的受光特性进行了理论分析和实验结果分析。研究结果表明,光纤测头两路输出信号之比能显著地减少光源发光强度波动及被测表面粗糙度对位移测量结果的影响,从而有利于提高抗干扰能力和测量精度。这是一种性能更为优越的非接触式位移传感器。 展开更多
关键词 光纤 传感器 非接触式 测量 位移
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反射补偿式光纤位移传感器的理论分析 被引量:4
16
作者 苑立波 房国义 《光通信技术》 CSCD 1993年第4期213-217,共5页
概述了反射式光纤传感器的发展。讨论了这类光纤传感器理论分析中所采用的纤端出射光场光强径向均匀分布的假设。给出了纤端出射场的光通量分布函数,并以全光路补偿反射式光纤探头为例,建立了补偿机理的理论分析方法,给出了传感特性调... 概述了反射式光纤传感器的发展。讨论了这类光纤传感器理论分析中所采用的纤端出射光场光强径向均匀分布的假设。给出了纤端出射场的光通量分布函数,并以全光路补偿反射式光纤探头为例,建立了补偿机理的理论分析方法,给出了传感特性调制函数的解析表达式。最后,简要分析了这类光纤传感器的温度稳定性问题。 展开更多
关键词 光纤传感器 调制特性 位移传感器
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强度反射式光纤传感器的数学模型及参数选择 被引量:1
17
作者 周毅 孙尚祥 乐静 《石油仪器》 2001年第5期1-3,59,共3页
 文章针对强度型反射式光纤传感器的工作原理建立 了一种数学模型,对不同组装方式的光纤性能进行了分析对比,给出了接收光纤受照面积的 计算公式和设计时的参考数据。
关键词 光纤传感器 光藉合 强度反射式 数学模型 参数选择
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反射式强度调制型光纤传感器调制函数的研究
18
作者 吕海宝 颜树华 +3 位作者 余志雄 黄锐 王跃科 周卫红 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期79-79,共1页
反射式强度调制型光纤传感器调制函数的研究吕海宝颜树华余志雄黄锐王跃科周卫红(国防科技大学机械电子工程与仪器系长沙410073)反射式强度调制型传感器是光纤传感器中最基本、最成熟的一种,其结构简单,设计制造方便,性能稳... 反射式强度调制型光纤传感器调制函数的研究吕海宝颜树华余志雄黄锐王跃科周卫红(国防科技大学机械电子工程与仪器系长沙410073)反射式强度调制型传感器是光纤传感器中最基本、最成熟的一种,其结构简单,设计制造方便,性能稳定可靠,测量精度较高,具有较好的应... 展开更多
关键词 光纤传感器 调制函数 强度调制型 反射式 平均间距 理论模型 机械电子工程 表面粗糙度 国防科技大学 测试系统
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反射式动栅光纤传感器及应用
19
作者 孙欣 赵志敏 马军艳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期239-242,共4页
提出一种新型的光纤传感器——反射式动栅光纤传感器。这种传感器是采用光纤作为传光元件,而敏感元件是一对等节距光栅,其中一块为定栅,一块为动栅,当两光栅位置发生变化时,其光通量随之变化,再经光电转换系统转换信号后以电信号... 提出一种新型的光纤传感器——反射式动栅光纤传感器。这种传感器是采用光纤作为传光元件,而敏感元件是一对等节距光栅,其中一块为定栅,一块为动栅,当两光栅位置发生变化时,其光通量随之变化,再经光电转换系统转换信号后以电信号输出的传感系统。该传感器结构简单,使用方便,可用于测量位移、应变及其它物理量,尤其是在高温测量、连续变化量测量及实时监测等方面,更显示其优越性。文中给出了这种传感器的理论分析,并以测位移为例,给出了实测结果。实验结果表明,理论分析与实验结果相一致。 展开更多
关键词 光纤传感器 光检测技术 光栅 光强 反射式 动栅
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温度补偿型光纤光栅位移传感器 被引量:12
20
作者 田晓丹 张会新 +1 位作者 刘文怡 范军刚 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第3期576-580,共5页
基于等腰三角形悬臂梁和双光纤光栅结构设计并制造了一种高分辨率、温度自补偿的光纤位移传感器。采用光谱分析法对测量结果进行解调,常温下的实验结果表明,传感器的量程为0~70 mm,灵敏度为21.9 pm/mm,线性拟合度高达0.999,重复... 基于等腰三角形悬臂梁和双光纤光栅结构设计并制造了一种高分辨率、温度自补偿的光纤位移传感器。采用光谱分析法对测量结果进行解调,常温下的实验结果表明,传感器的量程为0~70 mm,灵敏度为21.9 pm/mm,线性拟合度高达0.999,重复性误差为4.72%FS,迟滞误差为2.70%FS。而且在0~60℃温度范围内的零漂为0.41 pm/℃,温度性能良好。该传感器能很好的应用于水利水电工程、工业与民用建筑等结构上裂缝或接缝开合度的长期监测。 展开更多
关键词 传感器 温度补偿 光谱 悬臂梁 光纤光栅 位移
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