光纤位移传感系统动态辨识及补偿实验仿真

通过对光纤位移传感器进行动态系统测试,并由实验数据进行相应的系统辨识和补偿,通过脉冲响应梯度校正模型和滤波器设计确定较为合适的系统模型,达到了较好的系统辨识效果。     

光纤传感器应用研究

光导纤维创造了光电子学的新领域。光纤传感器发展非常迅速,具有损耗低、重量轻、抗电磁干扰强以及节约能源等特点,目前已有光纤压力传感器、光纤磁场传感器、光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤电场传感器等,并已广泛用于非电量的测试中。     

光学调谐技术在光纤光栅传感器中的应用

光纤光栅传感器是最近十年发展起来的一种新型光纤传感器,可用于应变（力）、温度、压力、液位的测量,与传统光纤传感器相比有许多优点。光纤光栅传感器的核心技术是光学调谐技术。目前,国外常用的调谐方法有:参考光纤光栅反射波长调谐匹配法、法布里-百洛透射波长调谐匹配法、激光源波长调谐匹配法、傅立叶变换先纤光谱仪法、马赫-曾德干涉仪信号读出法。本文对光纤光栅传感器的原理和应用等做了简述,并着重对各种先学调谐方法作了详细综述。     

Proteus仿真软件在传感器课程教学中的应用

在传感器课程教学中,引入Proteus仿真软件可仿真传感器器件的性能、信号处理电路和单片机电路,实现虚拟技术与实际设计的有机结合,有利于更进一步灵活运用项目教学法和启发、反思式教学法,提高教学质量.     

新型光纤传感器的设计与特性分析

结合光子晶体光纤和表面等离子共振技术,设计了一种的新型的8孔光子晶体光纤的表面等离子共振传感结构。采用传输矩阵法分析了传感器的表面等离子共振传输特性。结果表明:随着入射角增大,表面等离子共振波长深度下降,半峰宽变窄,入射角为85°,效果较为理想;金属薄膜占比越大,传感器的灵敏度会有一定的增加,测量液态待测物,灵敏度可达到10-5。设计结构降低了纤芯模的有效折射率,解决了纤芯模和表面等离子共振模式发生相位匹配问题,表现了较高的灵敏度以及稳定性。     

基于迈克尔逊干涉原理的光纤传感器研究

在总结Michelson干涉仪原理的基础上,以3种不同的Michelson干涉仪为例,说明了光纤Michelson干涉仪的特点和应用,并展望了其应用前景。     

光纤消逝波传感器在悬浊液中的波谱特性

该文选取光纤消逝波传感器为研究对象,测量了纯净水、球形玻璃碳悬浊液和石墨悬浊液的常规透过谱和光纤消逝波谱。研究发现对于片状石墨悬浊液和球形玻璃碳悬浊液透过谱,透过信号的强度和形状存在差别,我们从悬浮颗粒的形状、大小以及消逝波的穿透深度等方面给出了合理解释。     

光纤气体传感器及其应用研究

本文介绍了各类光纤气体传感器的基本原理及发展概况,并综述了基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器的研究进展．     

仿真软件和实验仪器相结合的传感器教学改革

针对高等院校传感器传统教学中存在的问题,提出了使Proteus软件进行传感器教学设计,并结合实验仪器的教学方式,详细分析了Proteus在传感器课程的课堂教学,实验仪器的应用特点,通过实例说明了Proteus软件和试验箱的传感器设计及调试方法。     

分布式压力光纤传感器在地震勘探中的应用研究

在地球物理勘探中,要实现对深层地质构造的精细探测,地震勘探是目前的主要手段,本文从原理上论证了使用分布式压力光纤传感器代替传统探测器的可行性以及其轻便、抗干扰能力强、采样率高的优点,并给了探测系统的实现方式。     

圆形双折射多孔光纤折射率传感器研究

设计一种可以工作在近红外区的新型圆形晶格结构的双折射多孔光纤表面等离子体共振折射率传感器.利用全矢量有限元法对传感器的传感特性进行详细的数值研究,研究结果表明:通过合理调节传感器的结构参数,该传感器能同时实现表面等离子体模和纤芯基模的相位匹配条件和损耗匹配条件,使表面等离子体模和纤芯基模产生完全耦合.此外,当待测样品折射率分布在1.33～1.35范围内时,传感器的波长灵敏度最高可达9 500 nm/RIU,且其折射率分辨率则高达1.05×10^(-6) RIU.     

基于虚拟仪器技术的传感器仿真实验软件开发

利用Lab VIEW和Multisim的数字和模拟仿真功能完成了传感器仿真实验开发。其实现步骤包含建立传感器模型、设计测试电路以及构建良好的人机交互界面,将理论知识、实验内容和综合应用有机结合在一起,让抽象的理论知识以图形图像的形式直观显示,形成开放式虚拟仿真平台,以便于学生能随时随地通过网络进行远程仿真实验,对教学实践起到很好的辅助作用。实践结果表明,开发的传感器仿真实验软件有利于提高学生的学习兴趣,加强对传感器原理和测量电路的理解及应用,降低实验过程中的误操作率,减少不良的实验现象,进一步提高了学生知识综合应用的能力;同时在不增加课时的前提下,提高了教学的有效性。     

教学设备传感技术研究：光纤传感器

以图文并茂的形式介绍教学设备中光纤传感器与电类传感器的区别,叙述新型光传感器的应用,并简要叙述光纤传感器分类、结构和原理,让读者看后对光纤传感器有全面崭新的认识。     

光谱吸收式光纤气体传感器分辨率研究

气体传感器在环境检测、火灾与安全报警系统以及食品化工中具有广泛应用。分析了吸收式气体传感器的工作数学模型与光电检测电路的结构特点,探讨了提高吸收式光纤气体传感器分辨率的方法。     

光纤光栅传感器在工程结构监测中的探究

新兴的布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术目前在国内越来越引起工程技术人员的关注,特别在土木工程领域。而在飞行器结构中的应用报道仍然很少,国内飞行器结构的健康监测仍然采用传统的电测法。电测法容易受到飞行器结构在运行中的电磁干扰而影响其精度,并且在小应变下存在零漂现象。新型的FBG传感技术具有抗电磁干扰和无零漂现象,正好可以克服电测法的以上缺陷。本研究为了使FBG传感技术能满足飞行器结构健康监测的需求,采用实验与实践相结合的方法,结果表明FBG应变传感器不仅在等强度悬臂梁应变监测试验中还是在实际机翼静态加载应变监测中都能准确地反映出监测点处的应变变化情况,并且克服了电测法在结构小应变下存在的零漂现象。     

基于白光干涉原理的光纤传感技术——V.光纤传感器和基体材料的相互作用

建立并测试了一个简单的模型,利用该模型可将光纤传感器测得的数值来解释结构的实际应变。光纤传感器测得的应变并不能完全表征试件或结构的应变,因此由理论分析所得的结果非常重要。所采用的光纤及其保护涂敷层的机械特性可改变传感器的应变传递能力。很多前提假设可通过系统的表达式对数学的严格性进行简化,光纤的应变传递特性取决于与承受应变的材料相接触的玻璃纤芯、保护涂敷层和光纤传感长度。数学公式导出了同样数量级的应变。有效长度长的传感器中的界面切应变效应弱于有效长度较短的传感器,理论结果可通过包括白光干涉仪在内的一系列实验进行验证。由此研究得到的最重要的结果就是提出了描述α(L,k)的理论表达式,α(L,k)为可用光纤感知到的应变(珋εg)确定实际引入到材料中的应变(εm)的比例系数。这一关系使得在将光纤传感器应用到结构传感应用之前不必对应变数据进行标定和回归分析,通过反复实验,验证了理论分析的有效性。由此可知,对于带有涂敷层的光纤,可在应变仪与光纤传感器测得数值之间得到一一对应的关系。对于裸纤可得α=1.0,这种情况下无需利用本研究所得的结果。然而,裸纤非常脆弱因此很难应用到实际测量中。     

基于再生光纤光栅的高温传感器工程化封装技术

针对再生光纤光栅在高温场中机械强度降低,不耐烧蚀等实际问题,开展了再生光纤光栅(RFBG)高温传感器的工程化封装技术研究,提出了一种应用刚玉管的双层管式无应力耐高温工程化封装结构,该结构可通过调整固定法兰机械尺寸实现对高温热电偶传感器的兼容替换。通过850℃高温退火得到了再生光纤光栅高温传感器,并对其进行标定。结果表明：使用该结构封装的光纤光栅,经高温退火后,光纤光栅保护良好,产生再生现象,得到的再生光纤光栅高温传感器升温过程的灵敏度为0.015 0 nm·℃^-1,降温过程的灵敏度为0.014 8 nm·℃^-1。     

基于典型光纤振动传感器的研究

通过对典型光纤振动传感器的研究,给出了这几种振动传感器的传感头结构,分析了它们的工作原理,导出了传感头等效力学模型的动力学特性,还给出了常用的适合于光纤振动传感器的几种信号解调方法,为基于光纤振动传感器的研究与设计提供了依据．     

基于智能化的传感器教学实验的仿真系统

基于智能化的传感器教学实验仿真系统是为辅助传感器测量与虚拟仪器实践教学平台的使用而设计的仿真测量软件系统，它由Access软件和LabVIEW软件编写，基于智能化的传感器教学实验仿真系统为实现实验环节的网络化教学做出探索性工作。对实验环节现代化具有重要的实用价值。     

反卷积法提高光纤光栅传感器解调精度的分析

通过对反卷积的理论推导的介绍,实现对光纤光栅传感器Bragg波长移动的法布里一珀罗（F—P）腔解调精度的分析。把从F—P腔解调出来的、分辨率降低的光功率谱经过已知传感光栅的光功率谱进行反卷积运算,得到一个与被测光纤光栅光功率谱更为接近的光功率谱,使得被测信号得以恢复,从而提高光纤光栅波长位移测量精度。