光纤麦克风传感探头的设计研究

提出了一种新型反射式光纤麦克风的理论设计,首次采用了Y形单根多模反射式光纤传感探头结构的形式,并在对光纤传感探头的理论研究基础上建立数学模型,给出了接收光纤接收光强的计算公式以及光强调制的理论曲线.另外,从理论和实验两个方面设计了实验型光纤麦克风并给出系统设计的整体结构框图.     

反射式强度补偿光纤角位移传感器研究

提出了一种基于三探头等间距排列结构的反射式光纤角位移传感器,实现具有强度补偿的大量程、高灵敏度角位移测量.理论分析了该传感器的强度补偿角位移测量机理,建立了数学模型得到角度传感调制函数的表达式;仿真分析了光纤探头端面距反射面距离h及探头旋转半径R对传感特性的影响;实验验证了单接收光纤角位移传感特性.结果表明:输出光强和角位移之间呈现较好的线性关系;距离h越大,传感灵敏度越高;R越小,灵敏度越低,但同时传感区间相对越大.     

基于M-Z动态干涉仪的全光纤麦克风研究

设计了一种新型的全光纤干涉型型麦克风.通过构造由光纤耦合器和镀铝振膜组成的动态M-Z干涉光路,将外界声压对振膜的作用转化为对光路相位的调制,得到的输出光信号光电转换后可直接提取出原声音信号.整个光路和光纤探头部分无任何电的参与,具有抗电磁干扰、尺寸小、灵敏度高等优点.并通过实验对该光纤麦克风进行了测试,得到了较好的实验结果.     

反射式光纤温度传感器的研究

在分析了半导体吸收光能原理的基础上提出了一种新型的光纤温度传感器;它以半导体GaAs作为温度敏感元件,采用反射式探头结构,通过光纤传输,实现了测量现场探头和二次仪表的隔离,既避免了带电系统对探头中半导体器件的影响,又避免了测量现场高温工作环境对后续电子器件的影响;通过设置参考通道来减少光源波动以及光纤连接损耗等因素的影响,提高了测量精度;实验证明,在20～140℃的测量范围内精确度可达1℃,可用于电力系统的温度监测.     

光纤真空压力传感器的实验研究

基于反射式光纤位移传感器原理,利用真空膜盒,设计了一种光纤真空压力传感系统,该系统具有体积小、结构简单、全光纤传输,易于实现远程测量及使用方便等特点。实验结果表明:在103～105Pa的压力测量范围内,实验测量系统的绝对误差为±0.6×103Pa。     

光纤技术在篦齿间隙测试中的应用研究

基于反射式强度调制机制,设计了用于测量篦齿密封间隙的光纤位移传感器.通过对静态标定试验数据的分析处理,得到了静态下激光光纤探头的输出值与模拟试验件和探头之间距离的相互对应关系.试验证明,该设计方案可行,测量精度能达到预期目标.     

基于USB的分布式液位监测系统

为实现集散式液位监测,设计了一种新型基于USB的光纤传感检测系统.系统利用强度补偿反射式光纤位移传感器和单片机完成多点液位信号的采集和数据处理.通过USB接口与PC机进行短距离高速数据通信,实现多处液位集中实时监测和超限报警.实验表明,本系统具有易于扩展、实时性强、精度高、本质安全等特点,有较高应用价值.     

反射式光纤位移传感器

论述了反射式光纤位移传感器测量液位的原理，介绍了光纤探头的结构，对其工作原理作了理论性的分析。     

直杆式光纤水听器探头静力灵敏度分析

光纤水听器探头是光纤水听器系统的基础.分析了直杆式光纤水听器探头的静力灵敏度,基于薄板小挠度弯曲理论导出了其静力灵敏度计算的解析公式,讨论了光纤水听器探头灵敏度的影响因素,并且利用ANSYS进行了模拟分析,数值解与解析解比较吻合.     

阶梯反射式光纤传感探头

本文从理化和实际上研究了一种阶梯反射式光纤传感探头，用平面和球面端光纤构成探头进行的试验结果表明，这种探头具有良好的光学补偿作用，同时，还有较宽的测量范围，并且其批量制造工艺容易控制，为这种探头的广泛应用奠定了良好的基础。     

光纤声传感器特性的实验研究

光纤传声器是一种由探头和光纤组合成的Y型声传感器,这种传感器在完成声光转换的同时对声频信号进行了滤波处理,可用在强电磁干扰等一些特殊的环境中.本文对研制的实验型光纤声传感器系统的响应特性进行了测试.当固定光源为50 mA,输入信号200 mV的正弦波,频率为1 kHz时,探测到的信号波形与输入信号波形完全吻合;然后,保持输入信号的电压幅值不变,频率从1 kHz开始分别测量传声器的高频响应和低频响应,发现传声器响应特性比较好,但低频响应特性不如高频响应特性理想,分析原因并给出设计更好的实验型光纤传声器的解决办法.     

Multi-wavelength optical fiber liquid refractometry based on intensity modulation

A novel approach of development of fiber optic sensor for measurement of refractive index of liquids is presented. This sensor uses two fibers, mirror as reflector and liquid as medium. The light is carried by the illuminating fiber up to modulation zone where the properties of incident light is modulated by modulator. The modulated light is carried by receiving fiber to the detector. The measurement principle is based on reflective intensity modulation. A novel sensing probe is designed with outer ring of fibers acting as illuminating fibers and center fiber acting as read fiber. Using this probe, effect of wavelength on refractive index is studied.     

基于Matlab干涉型光纤水听器调制与解调仿真

该文概述了Mach—Zehnder干涉型光纤水听器两种相位载波调制（PGC）原理,着重分析直接调制半导体激光器的相位载波的信号解调,及在解调技术中伴生调幅的影响及解决办法,并根据直接调制光源的PGC零差检测方案电路系统,仿真搭建了Matlab的Simulink系统,通过改变载波频率、被测信号频率与被测信号幅度,用大量的Matlab仿真图形分析指出,直接调制光源实现相位载波技术中,载波频率、被测信号频率与被测信号幅度对系统解调输出结果的影响,实践证明该结果对水听器组阵具有很好的理论指导作用。     

基于光纤传感器的转速测量系统设计

本文提出一种基于光纤传感器测量旋转轴转速的方法,入射光线经旋转轴反射面反射后,利用反射式光纤传感器采集得到强弱变化的反射光,采用频率测量法得到反射频率,通过信号处理电路进行转换,即可测量转速.该系统具有电路结构简单、精度高、抗干扰能力强、光路弯曲、测量方便等优点.     

利用分布式光纤传感技术检测天然气管道泄漏

简述了基于Sagnac光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型和实验系统,并对系统的性能进行了理论分析和实验研究,实验结果与理论分析相吻合,表明该系统可以实现对天然气管道的泄漏检测及定位。     

光纤传感器桥式补偿技术的实用性研究

本文对桥式补偿结构在光纤传感器中的应用进行了深入的研究，其补偿效果的优劣主要取决于补偿结构的稳定性，用这种补偿技术的光纤压力传感器系统计量油罐贮量得到优于０．２％的长期稳定性，把这种结构使用在激光雷达光纤传感器系统中同样取得显著的补偿效果。     

抛物型内轮廓光纤检测的数值模拟

利用光路追踪程序,设计了一种可以检测抛物型内轮廓的微观轮廓曲线的反射式光强调制型光纤传感器.从模拟结果可以看出,这种传感器能很好的实现抛物型内轮廓的检测问题,具有结构简单、非接触测量、抗电磁干扰、测量速度快等优点.本文为反射式光强调制型光纤传感器用于复杂内轮廓的非接触测量提供了必要的理论分析和设计依据.