基于BP网络的光纤光栅传感器对温度和应变的同时测量

外界温度与光纤应变都会导致光纤光栅的中心波长发生偏移,由此引起光纤光栅传感器在测量时的温度与应变交又敏感问题。运用人工神经网络理论,建立光纤光栅测量系统的BP神经网络模型,对网络进行训练并评估,结果表明训练后的网络很好实现温度与应变的同时测量。     

光纤光栅应变、温度交叉敏感问题研究现状分析

光纤光栅的应变、温度交叉敏感问题一直是传感领域的研究热点之一,对其研究现状进行了分析.将现有的各种解决方案进行归类,从与实际结构相结合的角度分析各方案解决应变测量中温度补偿问题的优缺点及适用性.为实际应用中选择适宜的解决方案提供一定的有益参考.     

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。     

光纤光栅位移传感实验装置的设计与实现

针对传统的强度型光纤位移传感器安装复杂、漂移大等问题,采用光纤光栅新型位移传感器,设计并实现了一种波长编码、自校准和不受光强影响的新型光纤光栅位移传感实验装置。该实验装置简化了传统强度编码光纤传感器的安装过程,具有抗环境振动和温度补偿功能,对快速掌握新型光纤光栅位移传感原理和使用方法,提高光纤传感实用技能具有实际的意义。     

光纤光栅温度监测系统及其在电力系统中的应用

比较电力系统中现行几种温度监测方案的优劣性,概述光纤光栅传感器的温度传感原理,并提出一个基于光纤光栅传感器的电力开关柜温度监测系统解决方案.     

分布式光纤光栅传感的研究与发展

分布式传感是光纤光栅传感技术得以推广的优点之一,它利用光纤布拉格光栅中心反射波长值的不同来识别网络中各点的变化状况,不仅实现了大范围测量场内分布信息的提取,还解决了目前测量领域的许多难题。简单介绍了布式光纤光栅传感的分类及其解调技术和复用技术,深入研究了分布式光纤光栅传感系统中传感器的布置方式和故障定位方法,并介绍了分布式光纤光栅传感的应用和发展现状。     

光纤光栅传感实验装置设计与实现

光纤光栅是理想的应力和温度传感元件。结合实验室器件,设计了一个利用光纤光栅监测应力以及温度的实验系统。通过实验验证了光纤光栅的基本特性,实现了应力及温度的监测。通过自行搭建的实验平台进行了实验分析,实验结果和理论分析吻合。     

基于啁啾光纤光栅的光栅内传感

本文在以基于光纤布拉格光栅（FBG）的传感器的基础上,介绍了啁啾光纤光栅（CBG）的光学特性、基于啁啾光纤光栅的光栅内传感的概念和在此基础上实现传感的途径。     

应用于等离子减阻的光纤光栅测力天平实验研究

针对等离子减阻研究中使用高压放电的强电场对普通应变天平信号产生干扰的问题,利用目前光纤光栅可以在强电场环境中稳定工作特点,设计并制作了一台以光纤光栅作为应变计的天平。经校准以及温度修正天平的精度可以满足使用要求。进行了飞机标模对比验证实验,实验数据比较吻合。在等离子减阻研究测力实验中与常规测压方法得到的数据进行了对比,结果表明该技术可以应用于天平,进行航空航天测力方面的实验研究。     

薄膜长周期光纤光栅双峰谐振效应特性研究

归于长周期光纤光栅的严格的相位匹配条件,研究了光栅周期、平均折射率变化、环境折射率和薄膜参数对长周期光纤光栅双峰效应的影响.研究发现光栅周期和平均折变量增加可以减小双峰距离,但平均折变量的增加极易导致光谱特性变差.给出了双峰距离随环境折射率变化的关系,发现应用镀膜长周期光纤光栅的双峰谐振效应可以有效提高光栅的折射率灵敏度.研究还发现,通过减小薄膜厚度或薄膜折射率可以减小两谐振峰之间的距离.     

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。     

分布式FBG传感器在管道检测中的应用

;设计一种分布式FBG传感器,给出传感头的封装方法和传感阵列的工程铺设办法,熔封后的传感头增强对泄漏点检测的灵敏性;进行相应的实验,实验结果和理论分析是一致的.     

光纤光栅传感器锁定放大电路的设计

针对光纤光栅传感器反射光信号微弱的特点,采用锁定放大器作为检测放大电路.设计了锁定放大器的硬件电路,通过PROTUS软件仿真,得到了各部分电路的仿真波形图.结果表明,设计的电路作为光纤光栅传感器的检测电路可提高系统的信噪比.     

光纤Bragg光栅反射带宽的多参数影响仿真分析

反射带宽是光纤光栅反射光谱的一个重要指标,直接影响传感应用中的测量分辨率和通信应用中作为滤波器的波长选择范围。通过对光栅反射带宽影响参数的理论和仿真分析,研究了反射带宽对各参数的敏感性,给出不同参数组合情况下反射带宽的三维变化及其等高线分布图,为满足不同应用场合的不同带宽指标要求,从光栅制作的角度提供了直观、系统的参数选择依据。     

基于奇异值分解改进观测矩阵的FBG传感信号处理

针对地下管廊环境恶劣复杂、噪声干扰较大的问题,提出一种基于奇异值分解的改进观测矩阵方法,通过提高压缩感知处理光纤布拉格光栅传感信号精度,完成噪声预处理。对观测矩阵进行分解重构,提高信号重构保真度。首先对随机观测矩阵进行正交化处理,再对其进行奇异值分解,将特征矩阵特征值改为恒定值,带入新的特征值后将产生新的观测矩阵。对信号进行观测,并采用信噪比、重构误差等指标确定稀疏度 K。仿真结果表明,该方法重构精度提高约 72%。     

基于FBG应变传感器的焊接接头疲劳试验

针对焊接接头疲劳实验中裂纹萌生阶段关键信息难以精准获取的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的试验方法。采用十字焊接接头开展疲劳试验,通过在薄板焊趾圆弧段凸顶点布置FBG应变传感器,获取应变时间历程,以应变范围斜率突变点作为裂纹萌生的时间点。疲劳断口与焊趾形貌的对照表明焊趾圆弧段凸顶点是裂纹的易萌生位置,应变测试结果表明,焊接接头疲劳试件的疲劳失效呈现为多裂纹形式,多裂纹的萌生时间不同步且裂纹尺度不同。相较于传统的检测手段,FBG应变传感器操作简便,抗干扰能力强,稳定性好,并能较有效地捕捉焊趾多裂纹的萌生行为。     

基于VSLMS算法的标本化FBG的相位结构的控制

利用标本化光纤光栅（SFBG）设计实现的横向滤波器能够任意地实现各种光信号处理,但在制作SFBG过程中的相位误差问题会直接影响到滤波器的性能。因此,应用变步长最小均方算法（VSLMS）对存在相位误差的SFBG进行解析。提出利用在相邻FBG之间用紫外光照射改变光纤纤芯屈折率,进而控制SFBG的相位误差。研究通过实验测得了Uv脉冲数与相位修正量的关系。利用该测量结果即可实现制作SFBG时对相邻子FBG问的相位的精确控制。     

基于光纤光栅传感的智能内窥镜形状感知系统

Thisdissertationaimsatprovidingsteadysensingfor theshapedetectionofcolonoscopes.Theresearch especiallydealswiththekeytechniquesoffiberbragg grating(FBG)largecurvaturesensorandsensornet,integratesthetechniquesofmechatronicsandcomput ergraphics,anddevelopsrealtimeFBGshapesensing systemandincrementalshapesensingsystemfor colonoscopies.Aftertheanalysisofstate of the artforthedevelop mentoftheendoscopeandthedifficultiesofcolonos copy,theactualitiesofbothendoscopicshapesensing systemsandofFBGstru…