基于超弹性体材料的微型光纤法珀压力传感器

针对体内介入式医疗应用需求,提出一种基于超弹性体材料的微型光纤法珀压力传感器设计与制作方法。 通过理论分 析建立了适合超弹性体硅橡胶材料的 Mooney-Rivlin 力学仿真模型,对不同组分、厚度感压材料的受压变形状态进行了理论分 析,并获得优化的传感器材料及结构参数。 进一步提出微型光纤法珀压力传感器的制作方法,通过感压性能测试、温度影响测 试和体外血液压力测试,对比验证了不同参数传感器的感压性能。 结果表明,在感压材料直径 180 μm、厚度 250 μm 时,测压范 围 0~ 40 kPa 内传感器的压力灵敏度达到 154. 56 nm/ kPa,20℃ ~ 50℃大温度范围内引起的压力测量相对误差仅为 0. 36% ,温度 对压力测量的影响完全可忽略。 相比传统膜片式光纤压力传感器,基于超弹性体材料的微型光纤法珀压力传感器不仅尺寸小、 灵敏度高,还具有成本低、方便制作的技术优势。     

基于虚拟仪器的压力传感器自动补偿校正系统

针对压力传感器的误差和温度漂移问题，推导了传感器组件的输出电压与压力、温度的关系，并提出了一种基于虚拟仪器技术的压力传感器自动补偿校正系统。该系统能对压力传感器的零点误差、灵敏度误差和温度漂移进行自动的补偿校正。实际测试显示，补偿校正前传感器相对期望值的精度≤13．2％，经补偿校正后，传感器组件相对期望值的精度≤1％。这说明该系统可高效地对压力传感器进行补偿校正，且补偿校正效果好，适合对压力传感器进行批量补偿校正。     

高温光纤压力传感器的设计

介绍了一种高温光纤压力传感器的设计。并详细介绍了传感器的结构、工作原理以及信号 检测电路。     

基于光纤传感器的分布式液位测控系统

针对现有液位测控系统的不足,设计了一种新型的基于光纤传感器的分布式液位测控系统.系统利用强度补偿反射式光纤位移传感器测量和传输信号,使用单片机完成多通道数据实时处理并控制外部电路工作,通过USB接口实现了下位机与PC机的通信.实验表明,系统实现了多处液位实时显示和超限报警功能,具有性价比高、可靠性强、精度高、本质安全和易于维护操作等特点,具有较高应用价值.     

新型光纤压力传感器

提出了一种基于非本征法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉腔的新型光纤压力传感器及解调方案.采用石英毛细管和端面镀膜的光纤制作F-P传感器,光源经过腔长受压力调制的F-P传感器选频后,用平面光栅和线阵CCD实现光波波长的解调.阐述了光纤F-P传感器的结构和原理,对其解调系统进行了设计分析,并进行了实验验证.系统结构简单,精度和可靠性高,实用性强.     

膜盒式光纤耦合压力传感器

本文介绍了一种新型光纤压力传感器的作用原理和测试结果,讨论了两不同初始位置设定传感光纤与参考光纤实现的比例测量,提高传感器工作稳定性的方法,阐述了双通道比例测量的同性干扰抑制能力和补偿作用,给出了传感器的性能指标及其工程设计的几点评价。     

应用于特殊环境的光纤光栅温度压力传感器

针对现有高温高压油井下对温度和压力的实时长期监测要求,设计了温度补偿式光纤光栅温度压力双参量传感系统。根据传感器的使用环境,优选了恒弹性合金。采用优选后的恒弹性合金作为基底材料设计了圆筒与圆形膜片组合式传感器结构,圆形膜片是整体加工成型的。最后,对传感器进行相关实验测试。实验测试与误差分析结果显示,传感器实现了温度和压力的大量程测量,传感特性呈单值线性,温度补偿可一体化封装;温度线性检测区为0~350℃,温度灵敏度为0.020 1 nm/℃,温度测量静态误差为0.029%;压力线性检测区为0~60 MPa,压力灵敏度为0.013 6nm/MPa,压力测量静态误差为0.046%,这些指标能够满足实际工程的要求。     

光纤压力传感器在流体压力测试中的应用

介绍了光纤压力传感器的工作原理和特点；对其在流体压力测试中的应用理论和实践进行了研究和探索。     

基于法珀腔光纤传感器的光纤智能夹层的研究

法珀腔光纤传感器是一种适合于智能结构自诊断系统的光纤传感器.在理论分析了法珀腔光纤传感器的基础上,对一种模块化的光纤自诊断系统--光纤智能夹层进行了研究,并对基于光纤法珀腔传感器的光纤智能夹层试件进行了四点弯曲试验.结果表明,光纤智能夹层具有易于制作,使用方便等诸多特点;智能夹层中光纤法珀腔传感器的应变与载荷之间具有良好的线性关系.利用智能夹层中的光纤传感器网络和先进信息处理技术,可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统.     

基于光纤光栅法珀腔传感器的结构表面温度测量方法

针对结构表面温度测量需求,提出了一种基于光纤光栅法珀腔传感器的表面温度测量方法,通过光纤光栅和光纤法珀传感同时获取被测结构的温度、应变信息,从而补偿应变对温度的交叉敏感。本文分析了光纤光栅法珀腔的表面温度测量原理,通过仿真对传感器的主要参数进行了设计;并提出了一种基于双参数的最小均方差估计算法用于光纤光栅法珀腔传感器的信号解调;最后,对光纤光栅传感器和光纤光栅法珀腔传感器进行了温度测量对比实验。试验结果表明,光纤光栅法珀腔温度传感器在常温到400℃范围内,温度测量值的直线拟合相关系数为0.998 4,最大误差百分比为1.46%,均优于单光纤光栅温度传感器。     

基于虚拟仪器的光纤瓦斯传感系统

采用普通发光二极管LED产生的宽带光源，通过光纤Bmgg光栅和压电陶瓷对其进行波长调制，获得窄带出射光，并采用神经网络对压电陶瓷两端的电压进行控制，从而实现瓦斯气体浓度的高灵敏度测量。利用虚拟仪器技术，将采集的信号进行解调及加工处理和计算，简化了设计。得到的瓦斯浓度能够在图形界面上显示，并进行保存，以便用于瓦斯突出、瓦数预测等其他后续工作。     

非本征法布里-珀罗腔光纤压力传感器研究进展

基于敏感Fabry-Perot腔测量外界应变的光纤传感器近年来得到广泛的研究,介绍了国内外非本征Fabry-Perot腔光纤压力传感器发展的进程及实用化过程中迫切需要解决的关键问题,如传感器结构设计、敏感材料的选择,初始腔长的选择与控制,静态工作点的选择与自补偿等。     

基于虚拟仪器的凸轮轴测试系统的开发

为提高凸轮轴测试的效率与精度,介绍了一种基于虚拟仪器技术,采用位移传感器与角度传感器相结合,并利用步进电动机驱动来实现凸轮轴自动测量的新型测试系统。     

基于虚拟仪器技术的气针式传感器研制

根据测量任务的特点和要求,利用虚拟仪器技术,研制了非接触式高精度气针式传感器.该传感器将传统的气动测量原理与虚拟仪器技术强大的数据采集和处理功能结合起来,实现了球径的高精度测量,并可广泛应用于各种精密尺寸测量.     

基于虚拟仪器的远程温度测量系统

采用虚拟仪器与智能仪器相结合的方法,构建了温度测量系统。相对采用PCI总线采集卡采集来说,本系统性价比高,并可实现远程数据采集,方便温升、温升变化率等故障特征的提取。     

应用光纤光栅和虚拟仪器的切削力测量技术

在分析光纤光栅应变传感器原理的基础上,针对切削力测量的需要,设计出了光纤光栅传感器各项参数,简化了测试仪器结构,避免了温度对测量精度的影响。在虚拟仪器平台上开发了测试数据处理和自动化管理的程序,介绍了LabVIEW环境中建立切削力经验公式的简单方法。     

基于PXI总线和虚拟仪器的智能传感器测试系统

在传统的传感器测试系统中,存在着系统配置时间长、测试精度低、工作量大的问题。为解决系统存在的不足,利用具有先进的机械、电气、软件规范的PXI总线作为虚拟仪器的测试平台,研制开发了一种基于PXI总线和虚拟仪器技术的智能传感器测试系统。该系统能够实现传感器的即插即用和自动配置,大大缩短了配置系统的时间。由于采用了性能先进的硬件产品,它同时也是一种多通道多传感器的智能测试系统,能够对采集的数据进行实时分析,从而更快地得出试验结果。     

基于虚拟仪器的振动测试分析系统

介绍利用虚拟仪器技术构建的振动测试分析系统，论述了对振动加速度信号进行实时采集、处理和分析的软硬件实现。     

光纤气压传感器特性分析

用双膜盒作气压的敏感元件,将光纤微位移传感器用于检测膜盒随压力变化引起的形变,避免了其他检测膜盒形变方法的缺点,使气压传感器的性能得到改善和优化;为了提高检测灵敏度、降低检测限,使用了双通道光纤传感器,构造了一个气压测量装置,并以标准空气压力计对这种光纤气压传感器的输出变化随气压变化的关系进行了标定,结果表明测量范围可以达到900-1200hpa,分辨率为0.2hpa,精度为±0.1hPa。改变光纤探头到膜盒反射面的初始间隔,实现气压测量区间位置的变化。进一步优化光纤探头的结构参数,可以拓宽大气压力的测量范围。     

一种对称式光纤束差压传感器结构及性能

对一种对称式光纤束差压传感器的结构及性能进行了研究。提出了一种两相同结构检测探头与桥式光路组成的对称式光纤束差压传感器,传感器探头采用机械式封装;对传感器进行理论研究,建立了强度调制数学模型,并对其进行仿真计算与分析;最后试制出实验样机,进行实验研究,实验结果表明：探头与膜片在不同设计尺寸下,传感器具有不同的量程、输出灵敏度、检测分辨率、线性度与重复性精度。研究结果表明,光纤束差压传感器具有较好的检测性能,能满足不同检测场合的需要。