基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器研究

光纤磁场传感器具有抗干扰能力强、小型化、低成本等技术优势。为了实现对空间磁场矢量的测量，基于磁光晶体提出了一种光纤三维磁场传感器。然后，设计和构建了光纤三维磁场传感器传感探头，搭建了光纤三维磁场测量系统。分析基于磁光晶体光纤三维磁场传感器的非正交误差，通过对基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器三个传感单元两两夹角的准确测量，对系统三轴非正交误差进行标定补偿。实验测试装置利用一对通电线圈构建一维磁场对光纤三维磁场传感器系统进行三维正交标定，三轴标定精度分别为0.19°、0.26°和0.22°。实验结果表明，该基于磁光晶体光纤三维磁场传感器可实现0.2μT磁场强度分辨率和0.5°角度分辨率的磁场矢量测量。     

全感应式钢栅位移传感器设计

位移传感器技术是一项对现代科学研究和工业生产有着重要影响的传感器技术，基于电磁感应原理，设计了一套钢栅位移传感系统，整个系统由基于ARM的信号处理主板、激励线圈、感应线圈和钢栅尺构成，主板通过感应信号的检测和计算得到位移信息，使用激光干涉仪进行了性能测试。测试结果表明，传感器分辨率达到1μｍ，在 35ｃｍ的量程内位移误差在10μｍ 左右，系统运行稳定，结构简单易维护，并且可以支持非直线测量。具有较高的实用性。     

航天光学遥感推帚式传感器辐射度学计算

在根据飞行使命确定空间传感器的空间分辨率和光谱分辨率后,设计者的首要工作是辐射度学计算,以便按所要求的辐射分辨率确定传感器的结构参数,如光学系统的孔径等。 推帚式传感器光学系统的相对孔径,需要     

电感数字转换器

LDC1000是全新数据转换器,可将线圈及弹簧用作电感传感器,与现有传感解决方案桐比,町往更低系统成本下实现更高分辨率、可靠性及灵活性。     

基于线性霍尔传感器的角度测量的非线性校正方法研究

本文提出了一种基于线性霍尔传感器的角度测量的非线性校正方法,在固定磁铁上绕制一定匝数的线圈,线圈产生的磁场与磁铁产生的磁场垂直,空间磁场为上述两个磁场的叠加,固定霍尔传感器的位置,同时保持控制电流不变,让磁铁绕霍尔传感器旋转产生角度的变换,霍尔传感器输出电压也将产生变化。对增加线圈和不增加线圈两种结构进行理论分析和仿真,从仿真结果看,霍尔电压与夹角的关系曲线明显线性增加,测量范围扩大,在角度测量中具有独特的优点。同时设计了传感器硬件电路,进行了实验测量,仿真和实测结果表明：该方法具有电路简单、实时性好、频率相应快、抗干扰能力强、安装调试方便等特点。     

遥感传感器发展趋势浅析

十多年来,遥感技术得到了迅速发展,并在许多应用领域获得了重大的经济效益。本文通过目前已在使用和正在设计研制的几个系统,叙述了遥感传感器的技术现状,并试图说明遥感传感器正向高的空间分辨率和高的光谱分辨率方向发展。     

LDC1000：电感数字转换器

TI推出电感数字转换器LDC1000,该新数据转换器类别可将线圈及弹簧用作电感传感器,町任更低系统成本下实现更高分辨率、可靠性及灵活性。电感传感是一项非接触传感技术,     

分布式光纤应力传感器的空间分辨率与灵敏度

介绍了应用保偏光纤中HEx11、HEy11模的耦合相干原理制作的分布式光纤应力传感器的空间分辨率与灵敏度 ,分析了提高传感器分辨率与灵敏度的途径。     

高阶谐振模态的超高质量分辨硅微悬臂梁压阻传感器

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以实现分子水平的检测分辨率,提出了一种二阶弯曲谐振模态优化驱动的方法.在悬臂梁上集成了一种回形针状的驱动电流回路,实现了与第二模态悬臂梁运动两个相反运动峰值相吻合的两处同时反方向驱动.研究中采用硅微机械技术实现了集成谐振悬臂梁的制作,并研制出了高性能的谐振传感器闭环接口电路.在空气中进行谐振实验,与传统一阶模态传感器相比,采用该优化驱动的二阶模态,谐振品质因数从195提高到857,谐振频率从49.156提高到298.132kHz,采用Allen方差的方法对谐振频率噪声进行分析,表明该优化驱动的二阶模态传感器将传统的一阶模态传感器质量分辨率从0.17改善到0.029pg,达到了4个痘病毒的质量分辨水平.     

实现高空间分辩率分布式光纤传感器的理论分析

较深入地分析了现已提出的分布式光纤传感器（ＤＯＦＳ）方案所存在的优、缺点。着重研究了如何实现高空间分辨率ＤＯＦＳ。并对利用孤子效应来提高喇曼散射ＤＯＦＳ的空间分辨率进行了分析。最后指出应考虑的两个方案。     

高阶谐振模态的超高质量分辨硅微悬臂梁压阻传感器

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以实现分子水平的检测分辨率,提出了一种二阶弯曲谐振模态优化驱动的方法.在悬臂梁上集成了一种回形针状的驱动电流回路,实现了与第二模态悬臂梁运动两个相反运动峰值相吻合的两处同时反方向驱动.研究中采用硅微机械技术实现了集成谐振悬臂梁的制作,并研制出了高性能的谐振传感器闭环接口电路.在空气中进行谐振实验,与传统一阶模态传感器相比,采用该优化驱动的二阶模态,谐振品质因数从195提高到857,谐振频率从49.156提高到298.132kHz,采用Allen方差的方法对谐振频率噪声进行分析,表明该优化驱动的二阶模态传感器将传统的一阶模态传感器质量分辨率从0.17改善到0.029pg,达到了4个痘病毒的质量分辨水平.     

基于光纤微弯的分布式光纤应力传感器

研究了光纤的微弯损耗机理,在此基础上开发了一种用光时域反射仪(OTDR)进行探测的分布式光纤应力传感器。对光纤微弯调制机构和传感器系统进行了设计与实验,分析了系统的灵敏度和空间分辨率的影响因素,实现了空间分辨率为3m,测量范围为1km的测量精度。现场实验表明,采用该传感器能对山体滑坡等事故的发生实现及时准确的灾害预报。     

长距离双线圈电涡流传感器的原理与设计

本文应用电磁场理论对长距离双线圈电涡流传感器的原理与设计进行了研究，其主要内容有：１．给出了发射线圈与接收线圈分相交的新型电涡流传感器；２．给出了新型传感器的工作原理及信号流图；３．提出了新型传感器的空心变压器模型，用该模型分析这种传感器所得到的结论为设计提供了依据；４．给出了新型传感器的设计方法，并通过实例验证；５．介绍了新型传感测试系统及实测数据。实测数据表明：新型传感器的敏感距离为１ｍ，有效     

基于模式投影抑制的无波前传感器双变形镜自适应光学系统解耦控制

为实现无波前传感器自适应光学系统中双变形镜的解耦控制,本文提出了一种基于模式投影抑制的双变形镜解耦控制方法,其中：低空间分辨率大行程变形镜使用模式法进行控制,用于低阶像差校正;高空间分辨率变形镜用于校正高阶像差。同时,通过投影抑制法消除高空间分辨率变形镜中的低阶校正分量,进而实现两个变形镜的高效协同工作。理论分析与仿真结果表明,相比传统的无波前传感器自适应光学系统的解耦算法,本文所提解耦控制方法在稳定性、解耦计算的运算量上均有更优异表现,并可实现良好的耦合误差抑制与像差校正效果。所提算法的有效性得到了原理性实验的验证。     

高动态电涡流位移传感器温度实时补偿算法

电涡流位移传感器在测量不同位移时有不同的温度灵敏度系数。单一的曲线拟合方法无法实现全量程的温度补偿。在温箱中收集多个指定位移处线圈电压的温飘数据,并拟合成曲线,根据这些曲线和传感器内线圈的温度可得到指定位移处线圈电压。用最小二乘法拟合指定位移和线圈电压得到一个多项式方程。把线圈电压值代入该方程可得到与温度无关的位移量,实现温度补偿。采用DMA中断和后台程序相结合的方法,使得传感器具有高动态响应。     

TDK推出电动马达控制GMR元件角度传感器

TDK推出用于混合动力车及电动汽车马达控制的角度传感器。该产品采用了GMR元件。与目前使用线圈和磁铁的主流角度传感器相比，其特点是传感器精度高达0．35度，并且尺寸较小。角度传感器和安装于马达轴的金属圆盘配套使用。传感器采用圆弧形状，内置有4个GMR元件。各GMR元件后侧配备有永久磁铁。金属圆盘呈微椭圆形，     

基于主动加热方法的隧道积水分布式光纤传感器

针对目前隧道积水事件及积水范围监测需求,研发了两种新型隧道积水传感器,提出了基于分布式温度传感(DTS)的隧道积水分布式感测方法。通过将传感光缆按二维平面螺旋封装方式提高了传感器的空间分辨率,利用主动加热方法,显著提高了水-气界面传感光缆的温度差异,进而实现对积水事件和积水范围的识别。通过室内模型试验,对传感光缆的性能及影响因素进行了研究。结果表明,研发的两种传感器均具有较高的空间分辨率,由于螺旋Ⅰ型的环间距更小,其空间分辨率及定位精度均高于螺旋Ⅱ型;在多种典型工况下两种传感器均可以准确识别积水的水-气界面,定位误差均小于10 cm;适当增大加热温度可以提高传感器的定位精度,50℃加热工况时的定位精度明显优于35℃和20℃。     

一种简单的单频无源LC传感器读取系统设计

为了实现无源LC传感器信号的高灵敏度检测,提出了一种简单、高效的单频无源LC传感器读取系统,该系统通过磁耦合读取线圈和传感器线圈,利用固定电容与电容传感器并联降低谐振频率以便进行测量,首先,通过读取线圈将传感器的电容转换成励磁电压和电流之间的相角(?),然后使用相敏检测器获得由tan?给出的最终输出结果，其中，相敏检测器的输入为电压和与信号成比例的电流。理论分析和实验结果显示，提出系统能够实现传感器变化信号的高灵敏度检测，在 ±５ｐＦ的范围内测试得到的灵敏度为5.5 (°)/ｐＦ且平均误差约为0.38％。     

基于多元接收线圈的管道局部缺陷检测方法研究

在管道内部,基于远场涡流技术的局部缺陷定量检测中,当发射线圈处于管道缺陷位置时,接收线圈检测的远场涡流信号中叠加了发射线圈处缺陷造成的伪峰信号,影响了接收线圈处管道缺陷定量分析的正确性.为了实现基于远场涡流检测中局部缺陷正确的定量分析,本文在远场区域设置与发射线圈同轴的多接收线圈以及周向传感器阵列.同轴接收线圈用来获取远场涡流检测信号中的伪峰信号,周向传感器阵列用来检测局部缺陷.该方法通过两个接收线圈获取具有差分特性的两个远场涡流检测信号,然后利用维纳去卷积滤波器实现伪峰信号的获取,同时滤除测试中的噪声;最后,在用于局部缺陷定量分析的涡流信号（由阵列传感器获取）中减去伪峰信号,达到检测管道局部缺陷的目的.该方法通过实验仪器得到验证,在管道局部缺陷的定量检测中具有很好的实用性.     

热像仪性能参数实例分析

目前，红外界常用的热像仪性能参数是存在不少问题，作者认为热像仪性能参数应是辐射分辨率，分辨率，空间分辩率，光谱分辨率，本文举了二个实例进行剖析。