差分式强度检测型表面等离子共振传感器的研究

针对表面等离子共振(SPR)传感器需要昂贵的角度转动或光谱分析装置的缺点,提出了采用双LD进行差分光强检测折射率变化的方法.该方法基于等离子共振原理,采用两个波长对应的反射光强差来实现对介质折射率变化量的传感,设计了参考光路,以消除光源波动带来的影响.理论分析及实验表明,这种方法比单LD光强检测方法的灵敏度提高了近一倍.由于没有使用角度检测装置及光谱仪,易于实现仪器的小型化.可通过调整入射角和采用不同光源的方法来实现不同区间的折射率测量.     

光纤与电子传感器负压波信号对比实验

负压波技术是管道泄漏监测的有效手段。为获取更精确的负压波拐点信息,提高信噪比,采用102.8 m管道实验平台,根据不同环境下传感器监测负压波信号,对光纤传感器与传统电子压力传感器在响应时间、静态稳定性、抗电磁干扰等方面进行了对比实验分析。实验结果表明,在同等的管道工况下,光纤传感器从泄漏负压波信号的获取到压力信号的重新恢复稳定约需30 ms,远优于电子传感器500 ms的响应时间。在静态稳定性实验中,光纤传感器压力信号输出稳定,压力波动范围±0.001 MPa,远小于电子传感器压力输出变化±0.006 MPa。综合评价分析表明,光纤传感器具有良好的稳定性及抗电磁干扰性能,在管道泄漏监测及能源、化工等领域有着广阔的应用前景。     

强度调制型光纤传感器用电路研究

在强度调制型光纤传感器中,光源发光强度和光电接收器工作的稳定性,是决定测量精度的关键因素。设计了具有软启动功能和恒亮度控制的光源驱动电路,所用光电接收器能满足测量系统要求。实验表明,该电路软启动效果明显,能抑制电压波动冲击,输出电压稳定度优于0.8%,为提高该类传感器测量精度提供了有效的手段。     

平稳随机干扰中低信噪比确定性信号的检测

讨论了一种低信噪比条件下，从平稳随机信号中检测确定性信号的方法，其基本思想是利用信号与噪声在时间相关性上的不同，构造时间相关函数作为一个统计量，进行目标检测，通过计算机仿真，证明了其有效性。     

微弱周期脉冲信号的自相关-混沌系统联合检测方法

简述自相关检测的原理及混沌理论,在此基础上,提出将自相关检测与混沌理论相结合检测微弱周期脉冲信号的检测方法。仿真结果表明在相同系统实验背景下,相结合的检测方案优于不加自相关的检测方法。此方法是目前信噪比门限较低的时域信号处理方法,因而具有广泛的应用前景。     

基于自相关和经验模态分解的微弱信号检测方法研究

本文针对自相关方法所存在的只能检测单一正弦信号和EMD方法易受噪声干扰的问题,提出将二者结合,先用自相关方法提高信噪比,而后用EMD方法分解信号,获取其中所包含的各有用信号成分,达到在低信噪比情况下检测出信号中有用成分的目的.仿真结果表明,该方法在低达-23dB的信噪比情况下仍能有效检测出仿真信号中包含的多频正弦成分,方法简单,效果明显.     

基于自相关函数和混沌理论的微弱正弦信号检测方法

本提出一种将自相关检测方法与混沌理论相结合共同检测微弱正弦信号的方案。通过理论分析和仿真实验验证了该方案的正确性和有效性。研究结果表明,此方案是时域信号处理方法中较超前的方法,其信噪比工作门限低于自相关方法。     

全光纤电流互感器检测系统的设计

介绍了全光纤电流互感器的工作原理,分析了系统光路输出信号的特点,由此提出了基于方波调制解调的数字相关检测方案,并阐述了其测量原理及实现方法。实验结果表明,系统分辨率小于1A,系统的比例因数在-40℃-60℃下变化小于0．5％。     

全数字闭环光纤陀螺信号检测方法研究

介绍了方波调制和数字相位斜坡补偿的方法,分析了方波调制中存在的串扰问题;为了消除串扰产生的死区和偏置误差,本文给出了基于信号相关技术的随机调制和相关解调的原理和实现方法;随机调制信号有较强的抗干扰能力,仿真试验结果表明,随机调制和相关解调方案可以有效的消除方波调制带来的偏置误差和死区.     

电容式触觉传感器信号检测系统的设计

信号检测系统对电容式触觉传感器的分辨力、稳定性和信噪比都有重要影响.设计了一种基于PCap01电容数字转换芯片的电容式触觉传感器的信号检测系统,采用FPGA控制多路开关选通电容式触觉传感器的触觉单元并进行阵列式扫描,通过SPI通信读取PCap01的测量结果后通过USB通信将数据传输给上位机,在上位机中以三维柱状图和曲面图动态显示电容式触觉传感器表面的受力情况,系统的采样速率可达15帧/秒.实验结果表明,设计的信号检测系统可以满足电容式触觉传感器的需求,通过采集的数据可以获取电容式触觉传感器表面的受力信息.