基于光纤检测技术的扭转敏感微机电系统加速度传感器

为实现微型化、抗电磁干扰、可长时间工作和可远距离传输的加速度传感器,提出了一种基于微机电系统(MEMS)非对称扭镜结构的光纤加速度计设计方案,并利用对角度变化非常敏感的双光纤准直器对扭镜的扭转角度变化进行检测。MEMS光纤加速度计由MEMS非对称扭镜结构、驱动电极和双光纤准直器等组成。分析了器件的加速度敏感原理和光纤检测原理,介绍了器件综合设计考虑,并给出了器件的结构参数。利用MEMS加工技术成功制作了MEMS光纤加速度计样品。对加速度计进行了实验测试,加速度计的输出实验值与理论值吻合。测试结果表明,该加速度计量程为±2g,带宽为600 Hz,分辨率优于10-4 g,且具有良好的线性度和重复性。该MEMS光纤加速度计将MEMS敏感结构与光纤检测相结合,兼备了两者的优点,结构紧凑、制作工艺简单。     

全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验

阐述了全保偏光纤加速度矢量传感器的基本工作原理,进行了三维探头结构设计,对系统的谐振频率和加速度灵敏度进行了理论分析,并进行了一维光纤加速度传感器实验,验证了这种全保偏光纤加速度矢量传感器的谐振频率和加速度灵敏度理论分析和结构设计的合理性.     

基于光纤准直器的反射式盐度传感器

设计了一种新颖的光学盐度传感器,该传感器采用基于光纤准直器结合双通道反射原理而设计,特别适用于长距离的盐度值测量（盐度值在设计中用不同浓度的氯化钠溶液表示）。为了验证该传感器的性能,设计并实施了一个对比实验。实验系统是基于菲涅耳反射原理的双通道系统,一路通道接测量传感器,另外一路通道接普通的带保护层的光纤端子。主要创新点和先进性是:普通的光纤准直器可直接用作盐度值测量传感器,尤其是实验表明该传感器的信噪比至少比普通光纤头式传感器高6.11 dB,等价测量距离至少延长了30 km。实验同时表明温度的影响值为0.005 16 dB/℃,温度对测量值影响很小,而且该传感器系统还可以有效消除光源和外界环境带来的干扰。     

气流式加速度传感器的敏感机理

介绍了在研制气流式加速度传感器过程中，为对气流式加速度传感器进行建模，作者对气流式加速度传感器的工作机理进行了理论性探讨。在分析过程中以流体力学、传热学和惯性理论为基础并结合实验结果，建立了适合于气流式加速度传感器的气体运动方程和能量方程。同时还讨论了热线测量加速度的方法及根据实验分析了输入加速度对腔体内温度及传感器输出电压的影响，从而为进一步研究一系列气流式传感器的工作机理提供了方法。     

高容错光纤声波传感器的数学模型与特性研究

光纤传感器具有抗电磁干扰、无源、耐腐蚀等优 良特性,适用于易燃易爆、强电磁干扰、水下等恶 劣环境。本文提出了一种基于反射式强度调制原理,以实现声波对光强的调制为目的光纤声 波传感器。设 计了一种新型传感结构,该结构通过光纤准直器收发光信号、采用逆反射材料设计了振动膜 片,基于准直 器的聚焦原理和膜片的逆反射原理有效扩大光束接收角、增强光强接收能力以实现传感器的 高容错测量, 提高传感器的稳定性。研究并建立了传感器的光强调制数学模型,制作传感器并测试了其性 能,实验结果 表明,该新型传感器能够有效探测声波信号,对频率为1000 Hz左右的声波具有良好的响应。该传感器具有 工作距离长、结构容错能力强、还原声音能力强等优势,可应用于国防安全监听等领域。     

并联式六维加速度传感器动力学模型研究

为实现六维加速度的测量,设计一种能实现六维加速度测量的传感器原型.加速度传感器以六自由度并联机构作为弹性机体,以压电陶瓷作为敏感单元,建模过程中充分考虑了传感器中心质量块坐标系、传感器外壳坐标系及参考惯性系之间的关系,在运动学分析的基础上基于Kane方法建立了该传感器的数学建模,得到了包含六维加速度信号的2阶非线性微分方程组,利用数值计算法完成六维加速度的计算.在激振试验台上的测试结果显示,与给定输入的加速度信号相比,六维加速度的测量误差约为0.2％,实验表明并联式六维加速度传感器数学模型的正确性及测量方法的可行性.     

2万g量程压阻式加速度传感器的非线性研究

在弹体侵彻混凝土的实验过程中,由于压阻式加速度传感器具有零漂、外围电路简单、抗过载能力强等优点,成为高量程微加速度计设计的首选,因此我们采用压阻式加速度传感器,通过采用弹载存储测试技术,记录弹体膛内及侵彻过程中的实时加速度,分析了实测的加速度曲线,膛内及侵彻速度曲线,侵彻深度.发现了加速度传感器非线性问题,在马歇特锤上...     

真空微电子加速度传感器闭环控制模型仿真与实现

为提高真空微电子加速度传感器的线性度,提出了基于数字PID控制算法的真空微电子加速度传感器闭环控制方法.建立了真空微电子加速度传感器闭环控制模型,进行仿真分析.设计制作以TMS320VC5416DSP为核心的控制电路,实现了真空微电子加速度传感器的闭环控制.实验结果表明,在士10 m/s2)的测量范围内,加速度计的标度因数为0.212 7,满量程输出电压为0.427 3 V,非线性度≤0.98％.该电路能较好的实现真空微电子加速度传感器的闭环控制.     

一种新型MEMS加速度传感器的研制

针对传统机械类传感器体积比较大、耗电量高、长期监测稳定性差的不足,研发出一种新颖的基于MEMS（微机械加工）技术的无线传感器。分析了加速度传感器的检测原理,设计了信号检测模块、微控制器模块及无线收发模块等硬件集成电路,并进行了软件实现。设计实验系统对所研发的加速度传感器动态特性进行了研究,实验结果表明：该传感器在不同的加速度输入输出反复实验中,具有良好的线性响应,线性拟合度在0.999%F.S以上,重复稳定性好,动态响应快,适用于结构的低频振动测试。     

一种六维加速度传感器原理的研究

提出并研究了一种基于6只单轴加速度传感器的六维加速度传感器的原理及结构,建立了获取6维加速度的传感模型,并利用建立的传感模型在Matlab/Simulink环境下对提出并研究的6维加速度传感器的传感特性进行了数字仿真分析.研究结果表明,该6维加速度传感器能够实现6维加速度传感.