光的偏振在电流传感器中的应用

传统电流互感器在大电流测量中存在绝缘和安全等方面的问题,而煤矿井下电磁干扰强,负载情况比较复杂,安全要求更加严格,因此作者利用光的偏振原理,设计了磁光电流传感器系统.该系统具有很强的电气绝缘和抗电磁干扰能力.系统传感器由脉冲光源发出的光经Faraday盒变成调制光,再经光电转换、带通滤波、同步解调、低通滤波电路后由单片机实现对电流信号实时采集,从而实现对井下电流实时准确地测量.     

基于光纤的磁光克尔回线测试仪研究

快速准确地测量磁光材料的磁光克尔特性是磁光型记录材料研究的关键之一。提出了一种基于保偏光纤传输偏振光并进行小角度磁光克尔旋转角测量的方法 ,通过信号处理过程中的实时除法运算 ,有效地解决了光源光强不稳定性对测量结果的影响 ,具有光路调节快速方便 ,测试稳定可靠 ,可以在线自动测试的特点。     

磁光调制法测量玻璃内应力

提出了一种基于磁光调制法测量玻璃内应力方向和大小的方法,并建立了基于磁光调制的内应力测量系统。首先,采用光线追迹的方法,根据偏振光的琼斯矩阵描述方式推导了系统的测量模型;采用磁光调制器,对信号光束进行正弦交变的磁光调制,将直接测量光强信号改为测量频率信号,提高了测量准确度;采用磁旋光器,消除了人为操作引起的误差,并通过控制旋光器外加线圈驱动电流的大小,改变调制信号光偏振方向的旋转角度;最后,对待测样品进行了多次旋转测量。测量结果显示,本方法对玻璃内应力方向的测量准确度为5″,对应力双折射的测量准确度为0.3nm/cm。得到的结果验证了该方法的有效性和稳定性,显示系统具有稳定性高、准确度高、容易实现工程化等特点。     

基于原子磁力仪的高精度电流传感器

高精度电流测量对产生核磁共振陀螺中稳恒磁场具有重要意义,基于光泵原子磁测量方式的新型电流传感器实现了对电流的精确测量,可应用在各种高精度设备的校准及其他精密探测领域.这种新型的电流传感器,具有极高的线性度,通过实验表明,基于光泵原子磁力仪的电流传感器线性度最高可达0.00001％,性能优于其他电流传感器,解决了线性度低...     

Application of square wave magneto-optic modulation to spacecraft docking

为了精确测量航天器对接过程中最终逼近段航天器间的滚转角,设计了基于方波磁光调制的滚转角测量系统.利用法拉第磁致旋光效应并结合马吕斯定律,建立了方波磁光调制后输出信号的模型;通过分析输出信号的特点,推导了输出信号与滚转角之间的关系方程;利用滚转角变化过程中输出信号的增减性组合去除了方程的增根,最终得到了基于方波磁光调制的滚转角测量模型.仿真结果表明:文中提出的方法理论测量精度高,可测量-90～90°间的滚转角,优于传统方法.此外,利用方波信号调制具有数据采集简单、信号处理难度低等优势,是实现高精度大范围测量航天器间滚转角的一种新方案.     

利用偏振光实现空间方位角的快速测量

为了实现上下不同平面内仪器方位角的快速测量,基于磁光调制和偏振分束构建了一种角度测量系统.根据偏振光的琼斯矢量描述方法推导出了系统的测角模型,并采用“差除和”的办法消除光源波动以提高测角精度.分析了渥拉斯顿棱镜的两路光信号透射比与入射角、方位角的关系及其对测量结果的影响,讨论了由双光路光电器件的光信号衰减、器件漂移和电路性能的不同带来的增益差异与测量结果的相关性.最后,提出了采用磁光调制的方法来消除两路信号的透射比系数和增益系数的差,从而提高仪器测量精度.实际系统测量实验表明:系统完成测角时间为15 s,在+8°～-8°内测角精度优于5″.结果显示该系统具有稳定性高、测角速度快、精度高等特点.     

采用光生伏特效应的LED芯片在线检测方法研究

基于pn结的光生伏特效应,本文研究了一种非接触式LED芯片在线检测方法.通过测量pn结光生伏特效应在引线支架中产生的光生电流,检测LED封装过程中芯片质量及芯片与支架之间的电气连接状态.通过分析pn结光生伏特效应的等效电路,详细论述了半导体材料的各种参数及等效电路中各电参数与支架上流过的光生电流的关系.实验对各种不同颜色的LED样品进行了测量.研究表明,该方法可以实现LED芯片的在线检测,有较大的应用价值.     

WCTP-F01微型法拉第磁天平通过鉴定

1991年4月30日在云南省科委主持下,有关专家小组对云南师范大学研制的WCTP-F01微型法拉第磁天平进行了科研成果鉴定. 法拉第磁天平是测量物质磁化率的一种精密仪器.云南师范大学采用最新的Nd-Fe-B永磁材料作磁体,     

微间隙焊缝磁光成像卡尔曼滤波跟踪算法

在激光对接焊过程中,实时控制激光束准确对中焊缝是保证焊接质量的前提。针对紧密对接激光焊,研究一种用于微间隙(不大于0.1 mm)焊缝位置识别及跟踪的磁光成像卡尔曼滤波算法。采用磁光传感器实时获取焊接区域的微间隙焊缝磁光图像序列,利用微间隙焊缝磁光图像的灰度梯度特征提取焊缝位置坐标。以焊缝位置及位移量构成状态矢量,建立描述焊缝位置的状态方程和测量方程。同时,假设系统动态噪声和测量噪声为零均值随机分布的高斯白噪声,建立噪声环境下的卡尔曼滤波跟踪算法,计算最小均方差条件下焊缝中心最优预测值,减小系统噪声和过程噪声对焊缝位置测量的影响。试验结果显示,该方法能有效实现激光对接焊微间隙焊缝位置的识别与跟踪。     

多通道磁信号测量系统的电路设计

为采用物理实验的方法,辅助研究心脏磁场理论及其应用算法和软件,我们研究和制作了一个9通道阵列磁信号同步测量系统.考虑HMC2003测量到的磁信号具有低通特性,在系统电路设计时,我们采用电路分层与磁噪声抑制的方法,有效地削弱了磁测量系统的自带磁噪声,尤其是低频成分.同时,我们在非屏蔽环境下的Helmholtz均匀静态场中对HMC2003的两类参数K与△做了同步标定.目前,该系统可实现X、Y、Z三轴磁信号测量,最大绝对误差小于240nT.