基于磁场测量的行程传感液压缸技术的研究

对基于磁场测量的行程传感液压缸技术的磁性标尺，传感器结构及布置方法，信号处理方法等进行了研究，通过理论分析确定了传感器部分的测量磁路结构参数，提出了磁性标尺的帧重叠编码方法，通过对双磁敏传感器布置形式的研究，提出了消除间隙影响的信号处理方法，实验结果证明，各项技术能够应用于行程传感液压缸。     

高灵敏度光纤磁场传感器的设计与模型研究

根据磁致伸缩效应和光纤腔衰荡技术设计了高灵敏度的磁场传感器。基于Jiles-Atherton模型、二次畴转模型和光纤衰荡技术波长解调原理,建立了磁场传感器的数学模型,模型反映了磁场-应变-光纤腔衰荡时间之间的耦合机制。对不同预应力作用下Terfenol-D棒的磁致伸缩输出应变、衰荡时间、系统灵敏度与磁场之间的变化规律进行了理论分析和仿真研究,结果表明,该传感器具有很高的灵敏度,可通过改变预应力实现不同量程范围内的磁场测量,研究可为发展新型的高灵敏度磁场传感器提供了理论指导。     

磁敏传感器中测装置恒定磁场设计

介绍了磁敏传感器中测装置建立５０ｍＴ恒定磁场,以便加磁测试磁敏传感器元件芯片ＶＨ参数以及为使磁场激磁电流恒定,电流大小可调整设计的可调恒流电源。     

传感器内部磁场分布对磁弹索力传感器性能的影响

为了掌握磁弹索力传感器中磁场分布特点及其对传感器性能的影响,为磁弹索力传感器的设计提供参考,在讨论磁弹索力传感原理基础上,结合磁弹索力传感器结构原理分析磁弹索力传感器内部激励磁场及退磁场分布特点;在同样激励线圈的磁场条件下,通过改变感应线圈长度模拟内部磁场分布的均匀性变化情况,从而对传感器输出与应力关系进行对比性的仿真计算;并按照理论仿真思路,进行实验验证;实验结果表明:磁场均匀性从75％降低到25％时,传感器灵敏度从0.026 9 mV/MPa降低到0.021 9 mV/MPa,重复性误差从0.228％增加到0.734％,与理论仿真定性相符合.     

基于磁敏元件的寄生式时栅传感器仿真分析

传统寄生式时栅位移传感器采用线圈传输电信号,不能保证线圈本身及绕线质量,导致寄生式时栅位移传感器体积大、灵敏度低、功耗大。根据寄生式时栅位移传感器的工作原理,选择一种基于磁敏元件代替绕制线圈的方法。用ANSOFT/Maxwell对磁钢和磁敏元件的气隙磁场、磁敏元件与被测齿轮之间的距离、磁钢大小和形状进行仿真,比较分析可知3mm×3mm×2mm的长方体磁钢在气隙为3mm的情况下能够满足磁敏元件的工作要求。     

光纤陀螺在球面非均匀磁场中的磁敏感性研究

磁光法拉第效应是光纤陀螺中存在的非互易效应,会在陀螺输出零位附加一个固定偏置,从而影响光纤陀螺的精度。针对陀螺内部电路的辐射磁场为球面非均匀磁场的特点,建立了球面非均匀磁场的光纤陀螺磁敏感误差模型。采用数值模拟的方法分析了球面非均匀磁场对光纤陀螺磁敏感性的影响并进行了实验验证。实验证明,球面磁场源距离光纤环越近,光纤陀螺磁敏感误差越大;球面磁场源位于光纤环中心轴附近时,光纤陀螺磁敏感误差较小;球面磁场源在光纤环内部中心轴向移动时,光纤陀螺磁敏感误差基本不变。     

无接触磁敏传感器

本文叙述了用锑化铟磁阻元件制成的无接触磁敏传感器的特点、种类、理论基础、工作原理和元件性能,并将国产W—1型锑化铟磁敏电位器与国外同类最佳产品作了比较。     

HALL漏磁探伤传感器的研制

基于HALL效应和电磁无损检测原理，对HALL漏磁探伤传感器的磁场信号形成与磁场信号测量进行了分析，在此基础上对传感器的整体结构设计进行了介绍。     

一种基于磁真空泄漏原理的漏磁无损检测新方法

在磁折射的进一步推导与分析基础上形成一套缺陷磁真空泄漏原理.提出一种基于磁真空泄漏原理的漏磁检测新方法:清除较强的背景磁场,让被检测导磁构件体内磁通在缺陷处无反向背景磁压最彻底地泄漏到所创造的磁真空区域,形成最大化漏磁场并被置于该区域的磁敏元件所感应.采用有限元仿真与试验对该原理及其方法进行可行性论证.阐述该原理与方法的特性所在.磁真空泄漏原理及其方法使得缺陷漏磁场在空间范围和强度上均有所增大,可提高磁敏元件的探测提离距离,从而可实现真正的远距离非接触式漏磁探伤.另外,可消除或减少传统磁空气泄漏漏磁检测方法中由强的背景磁场所引起且一直存在的缺陷信息失真、磁噪声以及某些磁敏元件如霍尔的饱和不工作现象.磁真空泄漏原理与方法的提出与分析在促进漏磁检测方法的进一步应用的同时,也进一步地丰富和完善漏磁检测理论体系.     

交流励磁三维定位系统中磁传感器设计

交流励磁定位系统可以对介入式微型医疗装置在人体内的三维位置实现非接触式遥测。在定位系统中，为了测量磁场分布范围宽、下限磁场微弱的交变磁场，本文设计开发了感应线圈式磁传感器。根据电磁感应原理，感应线圈先将交变的磁信号转换为电信号，再通过后级信号处理电路在强大的噪声背景中提取出有用的电信号，结合传感器的输入输出特性，即获得待测磁场大小。实验结果表明：磁传感器能准确测量微弱交变磁场，且具有宽测量范围、高分辨率、高稳定性和高精度的优点。磁传感器还能适用于一切非导磁环境中跨度大的交变磁场的测量，具有通用性。     

井下光纤式压力温度复合传感器设计

文中介绍光纤技术应用于井下压力温度复合传感器的设计方法,对传感器的结构设计和基本原理进行了探讨,推导出光纤技术测量温度和压力的数学模型,该传感器特别适用于高温高压并需要长线传输的应用场合。     

光纤智能结构及其在制造工程中的应用

介绍了应用于智能材料结构中的几种主要类型的光纤传感器的性能、工作原理,并作了比较和分析;简述了光纤智能结构在制造工程中的应用现状和前景     

一种基于强度调制的新型光纤温度传感器

介绍了一种基于　调制的新型光纤温度传感器，它是通过光刻腐蚀和镀敷金属材料的方法在光纤上直接形成的。对其测温原理进行了研究：刻纹光纤受轴向应变时，其中传输的光信号输出功率对轴向应变相当敏感，很容易测量出光信号输出功率减少，原因是由于刻纹段光纤受轴向应变时纤芯折射率及半径变化的结果，且刻纹段与未刻纹段将发生大小不同的应变。当外界环境温度发生变化时，由敷在刻纹光纤外表面上的金属敷层将随环境温度的变化而热胀冷缩，这样使光纤同时产生一个沿光纤轴方向的拉伸应变。从而导致光纤中输出光功率发生改变。实验结果表明：光纤温度传感器的性能是由其结构参数、金属敷层材料种类及其对称性所决定，具有较好的重复性和较高的温度响应灵敏度。     

基于光时域反射法的分布式光纤应力传感器

研究了光纤时域反射仪的基本原理和光纤的微弯损耗机理，在此基础上开发了一种用光时域反射仪(OTDR)进行探测的分布式光纤应力传感器。对光纤微弯调制机构和传感器系统进行了设计与实验，分析了系统的灵敏度和空间分辨率的影响因素，实现了空间分辨率3m，测量范围1km的测量精度。现场实验表明：对山体滑坡等事故的发生能实现及时准确的灾害预报。     

分时差分式光纤甲烷气体检测仪的研制

基于甲烷气体的吸收光谱特性，研制了一种用低廉LED作光源的新型分时差分式光纤甲烷气体检测仪。光源LED自动实行交替斩波，波长切换机构的灵巧设计可以用单光路实现差分吸收浓度检测，消除了双光路的差异。理论和实验表明，该结构既可以简化设计，又可有效抑制信号检测与传输中的同性干扰。     

光纤化学传感器及其发展现状

综述了光纤化学（生化）传感器的独特优点、工作原理、仪器结构及各类光纤化学传感器（ｐＨ、ＮＨ３、ＳＯ２、ＣＯ２、Ｏ２、各种阳离子、阴离子等）的现状和发展趋势。对光纤化学传感器的有关技术问题作了详细评述。     

PC-6330D模入接口卡在光纤应变传感器中的应用

采样、保持和模拟－数字转换是对电信号进行数字处理的主要环节。本文简要介绍ＰＣ－６３３０Ｄ模式接口卡的结构、工作原理。重点介绍ＰＣ－６３３０Ｄ在光纤应变传感器中的应用。     

测量纵向位移的光纤位移传感器

提出了一种测量纵向位移的光纤位移传感器的方法。列出了3种可行性结构方案：双棱镜单光纤位移传感器、单棱镜单光纤位移传感器、双棱镜双光纤位移传感器，并对各自进行了理论推导以及系统仿真，得到了比较满意的结果。其中双棱镜双光纤位移传感器的性能最佳，在自聚焦透镜的半径为1mm的前提下，检测纵向位移的范围可以达到4mm，这为将来的实际应用提供了有效的参考。     

光纤传感技术测量气液两相流持气率研究

文中提出了一种新型气液两相流体参数测试方法。传感机理为弯曲光纤的传输光功率随外界介质折射率而变化。在分析光纤弯曲波导传输光能损耗与弯曲半径、外界折射率等因素关系的基础上,提出一种 Ｕ 型结构的光纤传感器系统,并将其应用于气液两相流体持气率测试中,进行了初步研究和探讨。     

金属涂覆多模光纤小电流传感器设计

常见的光纤电流传感器是基于法拉第旋光效应，主要用于高压大电流的测量且所用传感光纤为单模保偏光纤。利用多模光纤的微弯效应设计一种强制型小电流光纤传感器，通过检测光纤末端输出光束的光能量的变化 来实现小电流的检测。